Предложение инвесторам, машиностроительным, нефтяным сервисным и добывающим компаниям КАБЕЛЬНЫЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ВИБРАТОР КАК ЭФФЕКТИВНОЕ СРЕДСТВО ИНТЕНСИФИКАЦИИ ДОБЫЧИ НЕФТИ Родионов Сергей Олегович Тел. : 8 -927 -221 -67 -17 E-mail: arsenal-geo@yandex. ru г. Саратов, 2015 г.
История вопроса В 2002 г. моя компания ООО «Супер. Коллектор» выиграла тендер по оказанию услуг ОАО «Саратовнефтегаз» по интенсификации добычи нефти. До этого времени использовались гидровибраторы, спускаемые в скважину на трубах, и работающие от прокачки через них жидкости – очень эффективные, но требующие привлечения большого количества техники и, поэтому, дорогие в применении. Поэтому нами был разработан гидровибратор такой же эффективности, но спускаемый в скважину на геофизическом кабеле, требующий привлечения только одной единицы техники и дешевый в применении.
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ГИДРОВИБРАТОРА очистка ПЗП от фильтрата бурового раствора, осадков АСПО, стойкой эмульсии, солей; расширение радиуса дренирования пласта скважиной, подключения неработающих пропластков; создание трещиноватой структуры в ПЗП скважин, вскрывших низкопроницаемые породы; повышение приемистости нагнетательных и водосбросовых скважин; вывод скважин из бездействия, создания гидродинамической связи с пластом.
Была достигнута цель проекта Создание гидровибратора для увеличения добычи нефти, впервые совмещающего 4 главные черты: дешевого в применении за счет его спуска в скважину на кабеле; способного работать в скважине в условиях депрессии на пласт; такого же мощного и результативного как вибратор, спускаемый в скважину на трубах; используемого как временно в период ремонта скважин, так и впервые имеющего конструкцию для постоянной установки в скважинах в интервале нефтяного пласта. Новый гидровибратор является единственным на рынке универсальным и самодостаточным средством интенсификации добычи нефти, способным заменить сложные и дорогие технологии.
Типы вибраторов и их рынок Эффективность Стоимость применения на скважинах Объем рынка На трубах Высокая Мал Ультразвуковые На кабеле Низкая Мал Электрические На кабеле Низкая Мал Тип вибраторов Способ спуска в скважину Гидравлические
Сравнение гидровибраторов Показатели Потребность в технике Новый (на кабеле) 1 единица Аналог (на трубах, работающий от прокачки жидкости) Преимущества нового вибратора 5 единиц Снижение стоимости работ в 3 -5 раз Время простоя скважины из-за работы вибратора 2 суток 7 -8 суток Снижение простоя скважины в 3 -4 раза Эффективность Увеличение дебита скважин в 2 -3 раза Одинаково 100% успешность работ при депрессии на пласт Возможность работы при депрессии на пласт
Сравнительная эффективность Сравнение технологической эффективности работы золотникового гидровибратора на НКТ и инфразвукового гидровибратора на кабеле по показателю увеличения приемистости пласта: № скважины ΔQн, т/сут Приемистость Δ м³/сут Δ раз Гидровибратор на НКТ 32 Октябрьская 4, 0 - 8, 3 320 -530 1, 7 48 Октябрьская 5, 0 - 7, 2 480 -720 1, 5 50 Октябрьская 0 - 9, 7 0 -430 - 103 Соколовогорская 0 - 5, 0 0 -280 - 4 Маякская - 216 -360 1, 7 Гидровибратор на кабеле 10 Южно-Первомайская - 8 – 34 4, 3 22 Южно-Первомайская - 12 – 65 5, 4 26 Южно-Первомайская - 11 - 78 7, 1
изменение приемистости Отличия в условиях получения: Замер произведен до / после кислотной ОПЗП Время работы вибратора в скважине, час ФЕС пласта Глубина работ, м Гидровибратор на НКТ после 12 -72 хорошие 1140 -1860 Гидровибратор на кабеле до / не проводилась 4 -24 плохие/очень плохие 3300 -3600 Тип гидровибратора
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ Два поршня движутся навстречу другу. На жидкость, находящуюся между поршнями, оказывается давление более 100 атм, и она вылетает через средние промывочные окна. Одновременно с движением поршней навстречу друга происходит засасывание скважинной жидкости во внутрь вибратора через верхние и нижние промывочные окна. Когда взаимное встречное движение поршней
СХЕМА РАБОТЫ РЕПРЕССИЯ ДЕПРЕССИЯ Предлагаемый гидравлический вибратор, в отличие от разнообразных имеющихся на рынке акустических излучателей/вибраторов, создает не просто микроколебание жидкости, а реальное движение жидкости в ПЗП. 50 АТМ 100 АТМ 50 АТМ
Фаза 1 Забор жидкости через средние окна — выброс через верхние и нижние окна. Геофизический кабель Обсадная колонна Вибратор Отверстия перфорации Призабойная зона
Фаза 2 Забор жидкости через верхние и нижние окна — выброс через средние окна. Геофизический кабель Обсадная колонна Вибратор Отверстия перфорации Призабойная зона
Потребители добывающие НК (для постоянной эксплуатации); буровые компании (очистка пласта от фильтрата бурового раствора при депрессии); геофизические (для интенсификации); компании по интенсификации добычи; компании по капитальному ремонту скважин (для интенсификации).
Производственная стратегия I. Производство вибраторов двух типов: Вариант «для интенсификации» - спускается в скважину для интенсификации добычи только во время капитального ремонта скважин. Впервые!!! Вариант «для постоянной эксплуатации в скважинах» - вибратор фиксатором закрепляется в скважине в интервале нефтяного пласта для постоянной работы. II. Производство модификаций: 24 типоразмера вибраторов для всех диаметров скважин и мощностей нефтяных пластов.
Факторы успеха высокая мощность, эффективность, возможность работы при депрессии на пласт; использование вибраторов не только временно в работах по интенсификации добычи при КРС, но (впервые!) и для постоянной эксплуатации в скважинах; эффективное применение как для добывающих скважин, так и для нагнетательных и водосбросовых; множество модификаций, учитывающих все размеры обсадной колонны и величину интервала перфорации; многократно более широкий, чем у известных вибраторов, рынок сбыта (5 типов компаний).
Основа коммерческого успеха Новый гидровибратор будет покупаться не только сервисными компаниями, но и, впервые, добывающими нефтяными компаниями для постоянной установки в скважинах, за счет чего рынок вибраторов увеличится в десятки раз.
Предложения к испытаниям Выбор недропользователем малодебитной скважины к испытанию Запись профиля притока перед работой гидровибратора Производство интенсификации скважины гидровибратором Запись контрольного профиля притока Анализ результатов воздействия гидровибратором
Технология двухэтапной перфорации Технология создания газово-гидравлического клина, образующего в призабойной зоне пласта сеть протяженных и многочисленных трещин. Автор: Родионов С. О. Тел. : 8 -927 -221 -67 -17 E-mail: arsenal-geo@yandex. ru г. Саратов, 2015 г.
ВВЕДЕНИЕ В ТЕХНОЛОГИЮ Основным принципом «Технологии двухэтапной перфорации скважин» ® является выполнение перфорации в два этапа (два спуска) за один подход к скважине. При этом один перфоратор может быть любой, а другой — обязательно бескорпусной типа link с корпусами зарядов, отлитыми из цветного металла. Корпуса кумулятивных зарядов, изготовленные методом литья. После срабатывания зарядов происходит испарение их литых корпусов, что является их главным отличием от стальных. Сублимация (испарение) корпуса заряда проявляется в переходе кристаллического вещества корпуса заряда сразу в газообразное состояние минуя жидкую фазу (фазовый переход первого рода).
ВВЕДЕНИЕ В ТЕХНОЛОГИЮ Для достижения испарения корпусов разработана и реализована технология беспорового литья корпусов зарядов. В момент испарения литых корпусов зарядов образуется одноатомный пар «металлический газ» , обладающий высокой плотностью. Отсутствие пор в корпусах. Объемно расширяясь в скважинном пространстве после выхода кумулятивной струи, «металлический газ» загоняет находящиеся в интервале перфорации а) скважинную жидкость и б) газы от ВВ в перфорационные каналы. Это явление работает как газовогидравлический клин разрывая перфорационные каналы и создавая трещины, превосходящие по длине и объему длину и объем каналов. В результате происходит разуплотнение породы.
Механика процессов двухэтапной перфорации При перфорации с помощью Корпус корпусного перфоратора срабатывание зарядов происходит внутри корпуса Заряд перфоратора. За пределы корпуса Кумулятивная перфоратора выходит только струя кумулятивная струя от сработавшего заряда. Скважинная Выйдя за пределы корпуса жидкость перфоратора, кумулятивная Обсадная струя попадает в среду колонна скважинной жидкости. При попадании кумулятивной струи в жидкую среду происходит рассеивание головной части струи и глубина пробиваемых каналов снижается.
Механика процессов двухэтапной перфорации Газово-металлическое облако Заряд Кумулятивная струя Скважинная жидкость При срабатывании заряда с литым корпусом происходит испарение его корпуса. Кумулятивная струя выходит из корпуса заряда одновременно с выносом за пределы заряда «металлического газа» результата испарения литого корпуса заряда. Обсадная колонна Поэтому основная часть кумулятивной струи движется не в среде скважинной жидкости, а в газовой среде и скважинная жидкость практически не ослабляет кумулятивную струю.
ПЕРВЫЙ ЭТАП ПЕРФОРАЦИИ При спуске первого перфоратора, то есть на первом этапе перфорации, целью является создание связи скважины с пластом. При залпе перфоратора в породе ПЗП образуются перфорационные каналы. За счет импульса давления, создаваемого кумулятивной струей, в ПЗП образуется сеть локальных трещин. Мы всегда наглядно видим эти трещины, когда разбираем бетонную мишень после отсрела по ней кумулятивного заряда.
Второй ЭТАП ПЕРФОРАЦИИ При спуске второго перфоратора, на втором этапе перфорации в результате применения бескорпусного перфоратора с испаряющимися корпусами зарядов происходит следующее: в первый момент - момент выхода кумулятивной струи производится динамическое нагружение горной породы; при этом происходит встряхивание кусков породы, образующих трещиноватую структуру вокруг перфорационных каналов, созданных на первом этапе, их сдвиг друг относительно друга, и в результате начинается расклинивание перфорационных трещин; во второй момент - момент входа в перфорационные каналы газово-гидравлической смеси (скважинная жидкость + газ от взрывчатого вещества) - происходит окончательное расклинивание и закрепление перфорационных трещин. Образование трещин Расклинивание трещин
газово-гидравлический клин При срабатывании зарядов бескорпусного перфоратора с испаряющимися корпусами зарядов, между ними всегда находится несжимаемая скважинная жидкость и газ от взрывчатого вещества. Под действием плотного «металлического газа» газово-жидкостная смесь, находящаяся между двумя соседними зарядами, оказывается «запертой» в объеме, ограниченном обсадной колонной; жидкость обжимается этим плотным газом и с огромной силой загоняется в перфорационные каналы. Скважинная жидкость разрывает каналы созданные и на 1 -ом, и на 2 -ом этапах работ. Образующиеся при этом трещины не требуют закрепления. Это обусловлено а) свойствами горных пород необратимо деформироваться при высокоскоростных динамических нагрузках и б) расклиниванием трещин.
Результаты испытания технологии Две близкорасположенные скважины Остролукского месторождения ОАО «НК Саратовнефтегеофизика» № 10 и № 11 с практически идентичными характеристиками, вышедшие из бурения с разницей в 2 месяца, были вскрыты: № 10 — перфоратором КПО 102 (пробитие 1000 мм) в два спуска по 10 отв. /м; № 11 — по «Технологии двухэтапной перфорации» ® в два спуска бескорпусным перфоратором с литыми корпусами зарядов (пробитие 500 мм). Результат: скважина № 10 при наборе давления отдает до 4, 5 м³ безводной нефти за 5 часов, затем останавливается на набор давления на 2, 5 суток; скважина, № 11 – фонтанирует нефтью в постоянном режиме с дебитом 14 м³/сут. на 4 мм штуцере.
Технические преимущества технологии Технология двухэтапной перфорации скважин позволяет: создать эффект «суперколлектора» увеличивать радиус контура питания скважины выравнивать профиль притока сближать величины коэффициентов продуктивности скважин по месторождению, увеличивать КИН повышать скорость тока пластового флюида и снижать вероятность выпадения в ПЗП солевых и углеводородных осадков, то есть предотвращать кальматацию ПЗП эксплуатировать скважины при повышенной депрессии, так как не происходит смыкания трещин, что важно для реализации метода форсированного отбора жидкости.
Скачать презентацию Предложение инвесторам машиностроительным нефтяным сервисным и добывающим компаниям
fa6551d39c650ebbeaa111193f514dcf.ppt