Технология кислотоструйного бурения
Спектр услуг ГНКТ в современной мировой нефтедобыче
Решения руководителей современной нефтяной промышленности определяются несколькими ключевыми факторами, такими как эффективность, гибкость, производительность, экология. Но наиболее важным фактором остается экономичность проектов и технологий.
Услуги ГНКТ являются быстрыми и эффективными – скважина возвращается в действующий фонд с минимальной потерей времени.
ГНКТ – это автономная, легко транспортируемая установка с гидравлическим приводом, которая спускает и поднимает непрерывную гибкую НКТ в эксплуатационную НКТ или в обсадную трубу скважины. Технология ГНКТ может применяться в наземной и морской нефтедобыче и не требует отдельного станка КРС. ГНКТ можно применять на добывающих скважинах, она позволяет вести закачку рабочих жидкостей или азота во время спуска трубы.
Апробированные сервисные услуги ГНКТ для вертикальных, горизонтальных и направленных скважин включают:
1. Бурение.
2. Каротаж.
3. Перфорация.
4. Вытеснение жидкостей.
5. Борьба с отложениями.
6. Цементирование.
7. Ловильные работы.
8. Работа с пакерами.
9. Стимулирование.
10. Ликвидация парафиновых пробок.
11. Промывка забоя.
Следует отметить и недостатки, присущие рассматриваемой технике. К ним, в частности, относятся:
1. Cамопроизвольное и неконтролируемое скручивание КГТ.
2. Невозможность принудительногопроворота КГТ.
3. Ограниченная длина труб, намотанных на барабан.
4. Сложность ремонта КГТ в промысловых условиях.
В то же время новые технологии не являются панацеей от всех бед и полностью не заменяют существующих традиционных технологий, а в ряде областей не могут быть ими заменены. Наличие оборудования для работы с колонной гибких труб не исключает применения агрегатов ПРС, подъемников и другого существующего нефтепромыслового оборудования. Оно дополняет его и в ряде случаев приумножает до сих пор не реализованные возможности.
Область применения описываемых технологий постоянно расширяется. Сейчас у специалистов, работающих над созданием и совершенствованием оборудования, существует мнение, что нет таких операций или процессов при бурении и ПРС, где нельзя было бы применить КГТ. Предполагают, что в ближайшее время с помощью таких установок будут выполнять более половины всех подземных ремонтов скважин.
Бурение
Бурение посредством ГНКТ все чаще становится альтернативой традиционному бурению. Применяется для разведочных скважин, углубления существующих стволов скважин и бурения горизонтальных отводов из вертикальных стволов скважин.
Преимущества ГНКТ включают:
1. Экономичность – не требуется буровая установка, сокращаются время работы и затраты.
2. Меньше повреждается пласт – бурение производится при пониженном гидростатическом давлении.
3. Меньше время бурения – нет необходимости соединять бурильные трубы.
4. После бурения та же самая ГНКТ применяется для заканчивания скважины.
5. Компактность – объем оборудования в десять раз меньше традиционной буровой установки.
6. Экологичность – ГНКТ уменьшает риск утечки жидкостей, меньший размер долота означает меньший объем добытого шлама и расходы на его утилизацию.
Технология кислотоструйного бурения
Кислотоструйное бурение - метод создания нескольких боковых горизонтальных стволов с применением колтюбинговой установки и гибких насоснокомпрессорных труб в необсаженной части продуктивного пласта.
Использование колтюбинговой установки позволяет проводить работы без привлечения бригады КРС, не извлекая спущенное подземное оборудование. Это обеспечивает герметичность на всех этапах работы и позволяет за короткий срок создавать большое количество боковых горизонтальных стволов.
Сущность технологии заключается в применении специального оборудования. На ГНКТ спускается многофункциональная компоновка, которая включает в себя гидромониторную насадку диаметром 50 мм и гидроотклонитель. Угол искривления гидроотклонителя подбирается исходя из геологических условий скважины, для минимизации рисков при бурении и получении максимально длинного бокового ствола. Формирование стволов происходит за счёт создания избыточного давления кислотным составом. При этом гидроотклонитель отклоняется на заданный угол. Кислотный состав, проходя через гидромониторную насадку, вступает в реакцию с карбонатными отложениями и намывает в скважине каверну.
При проведении операции выделяют следующие этапы работ:
1. Подбор скважины кандидата. Необходимо иметь необсаженную часть продуктивного карбонатного пласта;
2. Выбор интервалов и количества создания боковых горизонтальных стволов в карбонатных отложениях;
3. Завоз и расстановка оборудования, спецтехники и флота ГНКТ;
4. Монтаж и опрессовка оборудования флота ГНКТ. Монтаж оборудования для кислотоструйного бурения боковых стволов диаметром более 50 мм.
5. Испытание работы гидроотклонителя;
6. Спуск ГНКТ в скважину. Позиционирование инструмента на необходимой глубине;
7. Проведение работ по кислотоструйному бурению боковых каналов – прокачивание через ГНКТ кислотного состава.
При создании избыточного давления гидротклонитель отклоняется на заданный зенитный угол. За счёт реакции в карбонатных отложениях и высокого давления происходит формирование бокового ствола.
Химическую реакцию с кальцитом и доломитом можно отразить следующим образом:
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑
CaMg(CO3)2+ 4HCl → CaCl2 + MgCl2 + 2H2O + 2CO2↑
После бурения первого канала позиционируем инструмент напротив второго интервала бурения. Повторяем операцию необходимое количество раз. Подъём забойного инструмента на ГНКТ до устья с периодической подкачкой минерализованной воды, для компенсации объема трубы извлекаемой из скважины.
Окончание операции:
1. Ревизия многофункциональной компоновки;
2. Демонтаж инжектора, инструмента, лубрикатора и превентора;
3. Сдача скважины и территории представителю Заказчика.
Глубина канала зависит от диаметра открытого ствола, угла отклонения гидроотклонителя, проходного диаметра НКТ. Длина может достигать 15-18 м.
Кислотоструйное бурение имеет следующие преимущества:
1. Метод позволяет пробурить много боковых горизонтальных стволов за короткое время
2. Позволяет ввести в действие новые зоны дренирования за счёт пересечения горизонтальными стволами трещиноватых зон
3. Боковые стволы бурятся только силами колтюбинговой бригады. Бригада КРС не задействована
4. Работы проводятся через спущенную компоновку НКТ, что сокращает время и финансовые затраты на запуск скважины в работу
Ограничения технологии кислотоструйного бурения:
1. Работы проводятся только в открытом стволе или в вырезанной части эксплуатационной колонны
2. Работы проводятся только в карбонатных коллекторах
3. Небольшие по длине боковые стволы