Установление технологического режима работы фонтанных скважин

Установить технологический режим работы скважины - это значит выбрать такие параметры работы фонтанного подъемни­ка, которые обеспечивают получение на поверхности заданного дебита и позволяют работать без осложнений. Технологический режим работы скважины должен обеспечивать получение на по­верхности заданного дебита, который можно получить из сква­жины при выполнении требований рациональной эксплуатации залежи и рационального использования подъемника. Значение заданного дебита устанавливается проектом разработки, но по мере изменения условий разработки возникает необходимость его уточнения.

С целью установления рационального режима работы фон­танной скважины проводят ее исследование при работе на не­скольких стационарных режимах с построением индикаторной диаграммы. Экспериментальное изучение изменения основных показателей работы добывающей скважины в зависимости от противодавления на устье скважины позволяет построить так называемые регулировочные кривые.

Оборудование фонтанных скважин позволяет без суще­ственных трудностей проводить все виды глубинных гидро­динамических исследований, в том числе и отбор глубинных проб, при различных режимах работы системы, регулируемых сменой проходного диаметра штуцера, устанавливаемого на фонтанной арматуре.

Дебит скважины ограничивают геолого-технологические и технические факторы. К геолого-технологическим факторам относятся: степень устойчивости пород пласта (разрушение пласта и вынос песка); наличие подошвенной воды и верхнего газа (прорывы воды и газа в скважину); необходимость обеспечения условий Р_з>0,75Р_нас (не допустить снижения нефте­отдачи при разгазировании нефти в пласте); необходимость ограничения объема добываемой воды и сокращения среднего газового фактора; необходимость обеспечения равномерного стягивания ВНК и ГНК.

Техническими факторами являются: недостаточная проч­ность обсадной колонны и возможное смятие ее при значитель­ном снижении забойного давления; ограниченная пропускная способность эксплуатационного оборудования (сепараторы, установки подготовки нефти).

При фонтанной эксплуатации дополнительно следует учесть еще следующие критерии; минимальное забойное давле­ние фонтанирования; минимум газового фактора; недопущение пульсаций, приводящие к срыву фонтанирования и улучшению условий осаждения песка.

Измеряемыми параметрами при исследовании фонтанной скважины являются:

— дебит скважины Q (м³/сут, т/сут);

— забойное (пластовое) давление Р_за6 (Р_т), МПа;

— проходной диаметр штуцера d_шm, мм;

— давление на устье скважины Р, МПа;

— давление в затрубном пространстве Р_зат, МПа;

— газовый фактор G_o, (м³/м³, м³/т);

— обводненность продукции В, (%, д.ед.); содержание механических примесей (песка) в продук­ции М, (кг/м³, кг/т);

— содержание парафина (смол, асфальтенов) П, (кг/м³, кг/т);

а также другие характеристики продукции (плотность нефти и воды, вязкость нефти и воды и т.п.). Кроме того, в процессе этих исследований зачастую фиксируют на каждом режиме работы скважины: кривые распределения давления и температуры по длине скважины; профили притока; производят отбор проб продукции с разных глубин и т.п.

Основные полученные данные заносятся в таблицу, которая представлена ниже.

Графические зависимости вышеприведенных параметров от диаметра штуцера называются регулировочными кривыми. Регулировочные кривые строятся на основании табл.3.1 и пред­ставлены на рис. 3.16.

Рис. 3.16. Регулировочные кривые фонтанной скважины:

1 — дебит; 2 — забойное давление; 3 — устьевое давление; 4 — давле­ние в затрубном пространстве; 5 — газовый фактор; 6 — обводненность продукции; 7 — содержание механических примесей; 8 — содержание парафина; 9 — внутренний диаметр штуцерной колодки

Данные кривые являются объективным фундаментом для установления рациональной нормы отбора жидкости из сква­жины и наиболее выгодного режима ее работы.

При установлении рациональной нормы отбора продукции из скважины необходимо руководствоваться следующими основными положениями:

— забойное давление Р_за6 , как правило, не должно быть ниже давления насыщения Р_нас. Для нефти с определенными свойствами допускается снижение забойного давления, удо­влетворяющего условию Р_заб = 0,75Р_нас;

— максимальное использование природной энергии, в том числе и газа, выделяющегося из нефти, что требует оптимизации давления на устье скважины Р;

— минимизация количества выносимого песка из призабойной зоны с целью предотвращения ее интенсивного раз­рушения и потери герметичности заколонного пространства (между стенкой скважины и цементным стаканом);

— предотвращение интенсивного обводнения продукции при безусловном ненакоплении воды в интервале «забой-башмак фонтанного подъемника»;

— предотвращение возможного смятия обсадной колонны в нижней части скважины;

— исключение, по возможности, условий отложения парафина (смол, асфальтенов) и солей как в скважине, так и в призабойной зоне;

— исключение условий фонтанирования скважины по затрубному пространству с возможностью перехода работы скважины в пульсирующий режим (с явлением пульсации), а также образования гидратных (парафиногидратных) пробок;

— дренирование по всей работающей толщине пласта;

— обеспечение (при необходимости) индивидуальной системой транспорта продукции от устья скважины до сборного пункта (мультифазные насосы откачки);

— ограничение дебита скважины в случае прорыва в нее закачиваемой через систему ППД воды или газа из газовой шапки.

На конкретных объектах разработки должны учитываться и специфические особенности, связанные не только с состоянием разработки, но и с особыми свойствами пластовых флюидов и коллекторов.

Контроль за установленным режимом работы фонтанной скважины осуществляется по ее дебиту, а также по значениям устьевого и затрубного давлений. Закономерно, что в процессе длительной работы скважины могут происходить определенные изменения, связанные как с изменением фильтрационной кар­тины течения в дренируемом объеме пласта, так и с нарушения­ми в самой скважине или установленном в ней оборудовании.