Современные наукоемкие технологииrae.ru
Научный журнал

Современные наукоемкие технологии

ISSN 1812-7320«Перечень» ВАКИФ РИНЦ = 1,279

ВНЕДРЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ СЕЛЕКТИВНОЙ ПАКЕРНОЙ КОМПОНОВКИ ОДНОЧАШЕЧНОГО ИСПОЛНЕНИЯ НА СКВАЖИНАХ САМОТЛОРСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

1ФГБОУ ВО «Тюменский индустриальный университет»

Самотлорское месторождение эксплуатируется с 1965 г., поэтому необходимо постоянно проводить работы по интенсификации гидродинамической связи пласта с добывающими скважинами [1]. В этом направлении постоянно осуществляются различные исследования. Одним из способов активизации добычи скважинной продукции является гидроразрыв пласта (ГРП). В работе мы рассмотрим предложение совершенствования данной технологии.

В нашем исследовании была поставлена цель сокращения затрат на проведение операции гидроразрыва пласта путем применения односекционного пакера в условиях ограничения эксплуатационной колонны. При этом требовалось исключить дополнительные затраты на применение дорогостоящего оборудования, риски возникновения аварийных ситуаций в долгосрочной перспективе.

Для проведения эксперимента были поставлены следующие задачи:

1) решить, как проводить гидроразрыв пласта в исходных условиях ограничения эксплуатационной колонны;

2) оценить возможность применения предлагаемой технологии с использованием односекционного пакера и ее влияние на длительность различных ремонтов скважин;

3) провести подбор скважин-кандидатов и осуществить опытно-промысловые испытания на выбранных объектах;

4) провести расчет потенциального экономического эффекта и оценить вероятность использования предлагаемой технологии пласта на Самотлорском месторождении;

5) выполнить подбор большого количества скважин-кандидатов для проведения гидроразрыва пласта для горизонтальных скважин;

6) изучить вопрос возможности проведения многостадийного ГРП.

Материалы и методы исследования

Исследования проводились методом промышленных испытаний на объектах Самотлорского месторождения. Были выбраны преимущественно скважины с горизонтальным окончанием эксплуатационной колонной 114 мм. Причем оказалось, что скважин-кандидатов для проведения ГРП на фильтровую часть на Самотлорском месторождении достаточно много. Было предложено использовать на выбранных скважинах односекционный манжетный селективный пакер (селективная пакерная компоновка – одночашечное исполнение). Пакер устанавливается в эксплуатационную колонну 168 мм / 178 мм. Над пакером располагается гидравлический якорь (рис. 1), который ограничивает перемещение пакера вверх даже при перепадах давления.

savelev1.tif

Рис. 1. Селективная пакерная компоновка в наклонно-направленном бурении

Данная технология не имеет аналогов – основой явился селективный пакер для проведения многостадийного гидроразрыва пласта по технологии разрывной муфты.

Результаты исследований и их обсуждение

Основным преимуществом данной технологии служит возможность ее применения независимо от угла наклона траектории скважины. Возможно увеличение угла наклона в месте посадки пакера более 65 °. Такая установка позволяет выполнять гидроразрыв без существенных ограничений через фильтровую часть хвостовика. Применяемые пакеры типа ПРО-ЯМО-ЯГ не позволяют осуществлять посадку пакера в данных условиях при угле наклона даже более 55 ° [2, 3].

На рис. 2 приведена селективная пакерная компоновка: а) одночашечное исполнение; б) структура пакера. Далее в табл. 1 приведены технические параметры предлагаемой селективной пакерной компоновки [4].

Таблица 1

Параметры селективной пакерной компоновки

Параметр

Значение

Максимальный наружный диаметр

95,3 мм

3,7 дюйма

Минимальный внутренний диаметр (верхняя часть инструмента до потокоотклонителя)

45,7

1,79 дюйма

Длина компоновки (средняя)

3,6–10,41 м

141,7–409,8 дюйма

Габарит ОК

1143 мм

4,5 дюйма

Максимальный перепад давления

69 Мпа

10 000 PSI

Рабочая температура

177 °С

350 °F

Максимальная прочность на растяжение

45,4

100 000 LBS

Максимальная скорость прокачки

2,5–3,5 м3 /мин

Материалы

Р110 Резина – Нитрил (HNBR)

savelev2a.tif savelev2b.tif

а) б)

Рис. 2. Селективная пакерная компоновка: одночашечное исполнение (а) и составные части пакера (б)

В табл. 2 приведены типоразмеры основных узлов установки, которые монтировались при проведении опытно-промысловых испытаний на девяти скважинах Самотлорского месторождения.

Таблица 2

Параметры проводимого опыта

Описание

Внутренний диаметр, мм

Наружный диаметр, мм

Длина, м

Гидроякорь

45,7

95,3

0,47

Переводник / crossover R (2),73 мм NU BOX X 60,3 мм EU PIN

50

89

0,117

Сдвоенные верхние чаши / TOP CUP ASSEM BLY

45,7

95,3 (102,00)

1,06

Патрубок 60,3 мм, длина 1 шт. / pup joints

50,3

60,3

1,8

Направляющая воронка («олива»)

50,1

79,00

0,15

Общая длина компоновки

   

3,6

В табл. 3 приведено сравнение гидроразрыва пласта с применением односекционного селективного пакера и гидроразрыва пласта с применением стингера [6].

Таблица 3

Сравнительные параметры ГРП

 

ГРП с применением односекционного манжетного селективного пакера

ГРП с применением стингера

 

После подъема УЭЦН

После подъема УЭЦН

1 СПО

СПО желонка

СПО желонка

2 СПО

СПО СКМ / шаблон – проработка интервала под подвеской ЭК 114 мм

СПО СКМ / шаблон – проработка интервала в месте посадки стингера

3 СПО

СПО 20

СПО стингер

 

Нормализация после ГРП

Нормализация после ГРП

При проведении сравнительного анализа была выявлена невозможность применения стингера из-за ограничений по углу наклона при монтаже в скважине [5, 6]. Этим недостатком не обладает предложенная технология селективной пакерной компоновки одночашечного исполнения.

Реализация новой технологии выполнена посредством проведения опытно-промышленных испытаний «Проведение ГРП (ЭК 114 мм) с использованием селективного пакера без установки нижней части пакера». За время испытаний успешно осуществлены операции на девяти скважинах с применением данного оборудования. Необходимо отметить, что данная технология позволяет проводить гидроразрыв пласта на фильтровую часть ЭК 114 мм, исключая воздействие давления гидроразрыва на подвеску хвостовика.

В табл. 4 приведены результаты опытно-промышленных испытаний [7] по всем скважинам с указанием технических параметров и оценкой успешности применения внедряемой технологии. Необходимо отметить, что везде испытания прошли успешно, несмотря на некоторые остановки оборудования вследствие перетока жидкости, некоторых перепадов давления, негерметичности обсадной колонны.

Таблица 4

Анализ проведенных опытно-промышленных испытаний. Применение селективной пакерной компоновки – одночашечного исполнения в ЭК 114–168 мм на скважинах Самотлорского месторождения

№ п/п

Скважина

Куст

Дата

Угол наклона в месте установки, градус

Тоннаж ГРП, тонн

Комментарии

Успешность применения (да, нет)

1

2

3

4

5

6

7

8

1

11985

4102

26.07.2017

90

4

Успешно

Да

2

38183

1048

18.01.2018

15

1,8

При проведении ГРП получен Стоп: с поверхности закачано 3,8 т в пласт 1,8 т скв 2 т. Применение оборудования успешно

Да

31.01.2018

41

Успешно

Да

3

40948Е

4417

15.03.2018

52

18,6

При первом СПО пакера ГРП типа ПРО-ЯМО-ЯГ получен переток, переток получен при СПО пакера КРС. Спуск селективной пакерной компоновки в одночашечном исполнение позволил провести ГРП. Применение оборудования успешно

Да

4

11273С

4247Б

30.03.2018

89

15

Для проведения «слепого» ГРП в ЭК 168 мм применена технология селективной пакерной компоновки – одночашечное исполнение. Применение оборудования успешно

Да

5

40102Е

4417

06.04.2018

77

25

Успешно

Да

6

39405

2126

10.04.2018

72

17,4

При проведении ГРП получен Стоп: с поверхности закачано 23,6 т в пласт 17,4 т скв 6,2 т. Применение оборудования успешно

Да

7

37034

1776Б

17.04.2018

90

5,8

При проведении ГРП получен Стоп: с поверхности закачано 7 т в пласт 5,8 т скв 1,2 т. Успешно произведена обратная промывка для вымыва проппанта из НКТ, для сокращения времени на нормализацию забоя силами бригады КРС. Применение оборудования успешно

Да

8

51384

4045

03.05.2018

82

1

При проведении мини-ГРП зафиксирован рост давления в затрубном пространстве. После отмены ГРП проведен комплекс работ КРС. При опрессовке материнской ЭК получена герметичность, что свидетельствует о наличии заколонного сообщения фильтровой части с подвеской хвостовика. Применение оборудования успешно

Да

9

40123Е

4417

15.05.2018

68

40

Успешно

Да

Выводы

При применении односекционного пакера в условиях ограничения эксплуатационной колонны имелись следующие преимущества:

– сокращаются затраты при переходе на односекционный пакер, так как его стоимость меньше применяемого внутрискважинного оборудования для проведения ГРП;

– сокращаются риски воздействия на подвеску эксплуатационной колонны при проведении ГРП через пакер, установленный в материнской колонне;

– сокращаются затраты на ликвидацию заколонных перетоков при повреждении подвески эксплуатационной колонны из-за модернизации конструкции установки;

– появляется возможность проведения гидроразрыва пласта с использованием фильтровой части эксплуатационной колонны при открытых верхних муфтах;

– появляется возможность проведения многостадийного гидроразрыва пласта при горизонтально направленных скважинах.

Также дальнейшие исследования необходимо проводить для других типоразмеров эксплуатационной колонны, расширяя количество скважин-кандидатов.


Библиографическая ссылка

Савельева Н.Н., Беляев О.В., Колосов Е.А. ВНЕДРЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ СЕЛЕКТИВНОЙ ПАКЕРНОЙ КОМПОНОВКИ ОДНОЧАШЕЧНОГО ИСПОЛНЕНИЯ НА СКВАЖИНАХ САМОТЛОРСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ // Современные наукоемкие технологии. 2020. № 4. С. 234-238;
URL: https://www.top-technologies.ru/article/view?id=38002 (дата обращения: 06.10.2026).
DOI: https://doi.org/10.17513/snt.38002