Вторичное вскрытие Перфорация Чарли Косад инженер Шлюмберже

Вторичное вскрытие Перфорация

Чарли Косад, инженер Шлюмберже, написал следующее: «Судьба скважины складывается из нескольких лет разведочных работ на месторождении, месяцев составление программы на скважину, нескольких недель буровых работ. Однако, в конечном счете, ее эксплуатационные характеристики зависят от операций по заканчиванию и освоению скважины, которое начинается в момент детонации перфорационных зарядов. Рентабельность скважины сильно зависит от этого связующего звена между коллектором и стволом скважины» . 2

История развития перфорации С появлением скважин с обсаженным стволом возникла потребность в их перфорации. На ранней стадии внедрения такой схемы оснащения скважины соединялись с коллектором с помощью механических перфораторов. Эти перфораторы представляли собой лезвие, которое прорубало отверстия в стенках обсадных труб. Эффективность таких перфораторов была низкой. Первые пулевые перфораторы, спускаемые на канате, были применены в 1932 году и показали гораздо лучшие результаты. Кумулятивные перфораторы были разработаны на основе военных бронебойных технологий, получивших развитие в период Второй Мировой Войны, и стали применяться вскоре после ее окончания. Эффективность этих перфораторов была выше, чем у всех предыдущих. Такого рода перфораторы, спускаемые в скважину на электрокабеле, доминировали на рынке вплоть до начал 70 -х годов, когда началось внедрение перфораторов, спускаемых на НКТ.

Цель перфорации – проникнуть сквозь поврежденную зону и достичь неповрежденной части продуктивного пласта

Схема работы кумулятивного перфоратора

Срабатывание кумулятивного заряда типа «большое отверстие» (съемка с помощью рентгено-импульсной установки)

Твёрдый и рыхлый песчаник

Пример испытания кумулятивных зарядов по мишени

Средняя глубина пробития по стали зарядов типа «ГП» (методика СС-05) для корпусных одноразовых перфораторов ø 102 мм по данным Ростехнадзора за 2008 -2009 г. г.

222, 7 ООО « Динаэнерджетикс Рус» ФКП « Чапаевский мех. завод» ООО « Промперфоратор» ЗАО « Баш. Взрыв. Технологии» ЗАО « НТФ Перфо. Тех» 272, 4 ОАО «ВНИПИвзрывгеофизика» Средняя глубина пробития по стали зарядов типа «ГП» (методика СС-05) для корпусных одноразовых перфораторов ø 102 мм по данным Ростехнадзора за 2008 -2009 г. г.

Средняя глубина пробития по стали зарядов типа «ГП» (методика СС-05) для корпусных одноразовых перфораторов ø 102 мм по данным Ростехнадзора за 2008 -2009 г. г. 200 204, 3 175. 9 148. 4 150. 6 ЗПКО 102 -DN-01 ЗКПО 102 ПП-30 ЗКПО-ПП-30 ГП-01 хим. завод» 146. 8 Корпораци Комп. я «Бейкер «Шлюмберже Лоджелко Хьюз» инк» ЗАО ООО «Дина «Ойлфилд энерджетикс Продакшн Рус» Сервисез» 32 g. DP 25 t. RDX технологии » ЗКПО-ПП-30 ГП-00 ЗПК 102 С ЗПКТ 105 Н-ТВ-СП 100 Тех» Взрыв ФКП «Чапаевски перфоратор» й ООО «Пром ЗКПО 102 ПП-30 -01 геофизика» Перфо ЗАО «Баш ЗПК 102 АТ-М-04 «ВНИПИвзрыв ЗАО «НТФ ЗПК 102 АТ-М-03 ОАО 167. 0 175. 0 222, 7 252, 1 300 272, 4

ООО « Динаэнерджетикс Рус» 181, 6 ЗАО «Ойлфилд Продакшн Сервисез» Комп. «Шлюмберже Лоджелко инк» 261, 8 Корпорация « Бейкер Хьюз» ФКП « Чапаевский мех. завод» ООО « Промперфоратор» 200, 3 ЗАО « Баш. Взрыв. Технологии» ЗАО « НТФ Перфо. Тех» 184, 8 ОАО «ВНИПИвзрывгеофизика» Средняя глубина пробития по стали зарядов типа «ГП» (методика СС-05) для корпусных одноразовых перфораторов ø 89 -86 мм по данным Ростехнадзора за 2008 -2009 г. г.

Средняя глубина пробития по стали зарядов типа «ГП» (методика СС-05) для корпусных одноразовых перфораторов ø 89 -86 мм по данным Ростехнадзора за 2008 -2009 г. г. 200 184, 8 170, 0 170, 9 171, 6 175, 8 158, 8 161, 6 158, 5 160, 5 164, 0 200, 3 261, 8 300 167, 7 159, 4 181, 6 22, 7 g. OPST RDX 24 g. OPST HMX 22, 7 g. OPST HMX 24 g. OPST RDX 3406 Power. Jet, HMX инк» ЗАО ООО «Дина «Ойлфилд энерджетикс Продакшн Рус» Сервисез» 34 JL Ultra. Jet, HMX ЗКПО 89 ПП-22 ЗКПО-ПП-22 ГП-00 128, . 4 ЗПКО 89 -DN-01 141, 0 хим. завод» 34 JL Ultra. Jet, HMX технологии » Корпораци Комп. я «Бейкер «Шлюмберже Лоджелко Хьюз» 3324 PREDATOR XР HMX 148, 6 ФКП «Чапаевски перфоратор» й ООО «Пром ЗКПО-ПП-22 ГП-01 Тех» Взрыв ЗПК 89 АТ-М-03 ЗПК 89 АТ-01 ЗПКТ 89 Н-ГП 100 ЗПКТ 89 Н-СП геофизика» Перфо ЗАО «Баш ЗПК 89 АТ-М-04 «ВНИПИвзры в ЗАО «НТФ ЗПКО 89 СМ ЗПКО 89 С-01 ЗПКО 89 С-02 ЗПКО 89 СМ-02 ОАО 109, 5 139, 0 145, 5 168, 4

195, 1 ООО « Динаэнерджетикс Рус» 214, 9 ЗАО «Ойлфилд Продакшн Сервисез» 197, 3 Комп. «Шлюмберже Лоджелко инк» 215, 0 Корпорация « Бейкер Хьюз» ООО « Промперфоратор» ЗАО « Баш. Взрыв. Технологии» ЗАО « НТФ Перфо. Тех» 177, 0 ОАО «ВНИПИвзрывгеофизика» Средняя глубина пробития по стали зарядов типа «ГП» (методика СС-05) для корпусных одноразовых перфораторов ø 73 мм по данным Ростехнадзора за 2008 -2009 г. г.

Средняя глубина пробития по стали зарядов типа «ГП» (методика СС-05) для корпусных одноразовых перфораторов ø 73 мм по данным Ростехнадзора за 2008 -2009 г. г. 215, 0 300 15 g. OPSt, RDX 15 g. OPSt, HMX 2906 Power. Jet, HMX 128, 8 133, 0 129, 1 135, 1 130, 2 136, 1 134, 0 инк» ЗАО ООО «Дина «Ойлфилд энерджетикс Продакшн Рус» Сервисез» 2906 Ultra. Jet, HMX 109, 0 хим. завод» 2906 Power. Jet omega, HMX технологии » Корпораци Комп. я «Бейкер «Шлюмберже Лоджелко Хьюз» 2906 Power. Jet, HMX Взрыв ФКП «Чапаевски перфоратор» й ООО «Пром 2818 PREDATOR XР HMX 126, 3 133, 1 137, 0 141, 9 152, 3 177, 0 123, 7 200 ЗПМО 73 С-01 ЗПМО 73 С ЗПМ 73 СВ-01 Тех» ЗПКТ 73 -СП 100 ЗПКТ 73 -ГП геофизика» Перфо ЗАО «Баш ЗКПО 73 ПП-22 -00 ЗКПО-ПП-19 ГП-01 ЗКПО-73 ПП-19 ЗКПО-ПП-16 ГП-00 ЗКПО-ПП-16 ГП-01 ЗКПО-73 ПП-16 -00 «ВНИПИвзры в ЗАО «НТФ ЗПК 73 -АТ-04 ОАО 155, 7 178, 7 190, 9 195, 1 197, 3 214, 9

148, 6 252, 1 272, 4 300 Ø 102 мм 200 ttp//www. gosnadzor. ru/slugba/rez_kz. html 300 ЗКПО 89 ПП-22 100 ЗКПО-ПП-22 ГП-00 175. 0 ЗПКТ 89 Н-ГП 167. 0 ЗКПО-ПП-22 ГП-01 ЗКПО 102 ПП-30 ЗКПО-ПП-30 ГП-01 ЗКПО-ПП-30 ГП-00 ЗКПО 102 ПП-30 -01 148. 4 150. 6 ЗПКТ 89 Н-СП 200 ЗПКТ 105 Н-ТВ-СП 1 100 ЗПКТ 105 Н-ТВ-СП Сравнительная характеристика кумулятивных зарядов типа «ГП» ОАО «ВНИПИвзрывгеофизика» и ООО «Промперфоратор» для корпусных одноразовых перфораторов по данным Ростехнадзора за 2008 -2009 г. г. 128, . 4 160, 5 184, 8 Ø 89 мм 158, 5

Пример испытания кумулятивных зарядов по мишени ММ-ПА-01

Средний диаметр отверстия в стальной пластине при отстреле зарядов типа «БО» (методика СС-05) для корпусных одноразовых перфораторов ø 102 мм по данным Ростехнадзора за 2008 -2009 г. г. ЗАО «Ойлфилд Продакшн Сервисез» Комп. «Шлюмберже Лоджелко инк» ООО « Промперфоратор» Ø 25, 8 ЗАО « НТФ Перфо. Тех» ОАО «ВНИПИвзрывгеофизика» ø 24, 3

Средний диаметр отверстия в стальной пластине при отстреле зарядов типа «БО» (методика СС-05) для корпусных одноразовых перфораторов ø 102 мм по данным Ростехнадзора за 2008 -2009 г. г. 30 25. 8 24. 1 22. 0 21. 1 20. 3 ОАО «ВНИПИвзры в геофизика» ЗАО «НТФ Перфо Тех» ЗАО «Баш Взрыв технологии » ФКП «Чапаевски перфоратор» й ООО «Пром хим. завод» Корпораци я «Бейкер Хьюз» 5008 Power. Flow, RDX ЗКПО-ПП-30 -БО-00 ЗПКО 89 СМА 10 ЗПКТ 105 Н-ТВ-ОП 1 20 ЗАО Комп. «Шлюмберже «Ойлфилд Продакшн Лоджелко Сервисез» инк» ООО «Дина энерджетикс Рус»

Сравнительные характеристики по глубине пробития в бетонных мишенях кумулятивных зарядов в перфораторах с одноразовым корпусом Ø 73, 89, 102 (105), 114 мм ведущих российских фирм по данным рекламных проспектов 2006 -2009 г. г. ВНИПИвзрывгеофизика 750 мм ЗПКТ 73 СП QC ЗПКТ 89 Н-СП ПКТ 89 QC 900 мм 1132 мм 1092 мм 1200 мм ЗПКТ 105 Н-ТВ-СП ПКТ 105 Н QC ЗПКТ 105 Н-ТВ-СП 1 ПКТ 102 КЛ-M RP 19 B(норм) ЗПКТ 105 Н-ТВ-СП ПКТ 114 КЛ RP 19 B(норм) ЗПМ 73 СК RP 19 B ЗПКО 89 СМ RP 19 B(норм) ЗПКО 89 С-01 ПКО 89 СА RP 19 B(норм) ЗПКО 102 С ПКТ 102 СТ RP 19 B(норм) ЗПК 73 -АТ-01 ПКО 73 -АТ QC ЗПК 89 -АТ-01 ПК 89 АТ QC ЗПК 89 -АТ-02 ПК 89 АТ QC НТФ Перфотех 554 мм 750 мм 765 мм 953 мм Баш. Взрыв. Технол 545 мм огии 650 мм 750 мм 800 мм ЗПК 89 -АТ-03 ПК 89 АТ QC Промперфоратор ЗПКО 89 -ПП-01 ПКО 89 QC ЗПКО 102 – ПП ПКО 102 DN QC ЗПКО 102 -ПП-01 ПКО 102 DN QC 750 мм 800 мм 1000 мм

Сравнительные характеристики по глубине пробития в бетонных мишенях кумулятивных зарядов в перфораторах с одноразовым корпусом Ø 73, 89, 102 (105) мм ОАО «ВНИПИвзрывгеофизика» и ведущих зарубежных фирм по данным рекламных проспектов 2006 -2008 г. г. ВНИПИвзрывгеофизика 750 мм ЗПКТ 73 СП QC ЗПКТ 89 Н-СП ПКТ 89 QC 900 мм 1132 мм 1092 мм 1200 мм ЗПКТ 105 Н-ТВ-СП ПКТ 105 Н QC ЗПКТ 105 Н-ТВ-СП 1 ПКТ 102 КЛ-M RP 19 B(норм) ЗПКТ 105 Н-ТВ-СП ПКТ 114 КЛ RP 19 B(норм) 2906 Power Jet Omega 2, 88’’ Ø 89 Schlumberger 914 мм 926, 7 мм 3406 Power Jet Ø 89 RP 19 B 3506 Power Omega HMX Ø 89 RP 19 B 3406 Power Jet Ø 102 RP 19 B 4005 Power Jet Omega HMX Ø 102 RP 109 B F 196640 -604 HMX 2 7/8’’ P 19 B 927, 1 мм BAKER Atlas 909 мм 957 мм 937 мм F 151178 -504 Predator Ø 89 RP 43 F 150040 -004 Ø 102 RP 43 2 ¾’’ MILLENNIUM Ø 73 RP 19 B 3 3/8“ MILLENNIUM Ø 86 RP 43 4“ MILLENNIUM Ø 102 RP 19 B 4“ MILLENNIUM Ø 102 RP 43 1313 мм 795 мм 3324 Predator XP HMX Ø 86 RP 19 B F 190640 -004 Predator XP Ø 102 RP 19 B 1123 мм Halliburton 1135 мм 762 мм 952 мм 1088 мм 1102 мм 1160 мм

Испытания перфосистемы ПКТ 73 с плотностью перфорации 18 отв. /м на воздухе Диаметр корпуса перфоратора после отстрела 79 -81 мм

Испытания перфосистемы ПКТ 114 КЛ с зарядами типа БО плотностью перфорации 40 отв. /м

Испытания заряда ЗПКТ 89 Н-СП в комбинированной мишени, имитирующей скважину с тремя колоннами в реальных термобарических условиях (СВД, Р=20 МПа, Т=80 о. С)

Зависимость глубины пробития от прочности породы

Системы доставки перфораторов на забой

Фазировка перфорационных каналов

Перфорационный скин-эффект Перфорация сделана в один ряд по вертикали Углеводороды вынуждены находить себе более тернистый путь для выхода в ствол скважины. Это противоречит идее радиального потока по всей окружности – что и приводит к механическому скин-эффекту

Некачественная перфорация Если перфоратор плохо отцентрирован в стволе скважины, характеристики отверстий будут гораздо хуже планируемых

Перфорация повреждённых при бурении интервалов

Зона раздробленной породы В непосредственной близости к перфорационным отверстием находится зона раздробленной (деформированной) породы. Толщина и проницаемость этой зоны зависит от размера зарядов, типа породы и степени различия между скважинным и пластовым давлением. Компьютерные томографические снимки и геологические шлифы показали, что зона раздробленной породы все-таки сохранила свою пористую структуру. Крупные поры разрушены, зерна породы покрылись микротрещинами. Если не удалить эту зону с раздробленной породой, то продуктивность каждой поры уменьшится

Гидропескоструйная перфорация

Гидромеханическая перфорация

Ориентирование перфоратора

Кислотная обработка и освоение

Испытания

Сверлящая перфорация

Перфорация на репрессии до притока Без очистки канал перфорационного отверстия останется забитым обломками заряда и раздробленной породой

Перфорация на репрессии после притока Приток нефти в скважину почти полностью очистил канал перфорационного отверстия от обломков заряда и частиц раздробленной породы

Перфорация на депрессии Данное перфорационное отверстие будет иметь гораздо большую продуктивность Перед перфорированием продуктивного интервала давление в скважине меньше пластового давления, - и сразу после прострела начинается приток пластовой жидкости в скважину Достаточное отрицательное дифференциальным давлением в момент прострела перфораций помогло вытеснить частицы раздробленной породы и обломки заряда из канала перфорационного отверстия

Результаты исследований компании JRC

Три схемы заканчивания скважины с перфорацией Естественная: Если скважина вводится в эксплуатацию сразу после проведения перфорации, то лучше всего делать перфорацию с высокой плотностью расположения зарядов и большой глубиной проникновения в пластовую породу. С интенсификацией притока: При применении технологии заканчивания скважины с интенсификацией притока (ГРП или кислотная обработка) лучше всего делать перфорационные отверстия под небольшим углом друг к другу. Это поможет сделать качественный гидроразрыв пласта и соединить перфорации с разными каналами притока нефти в скважину. С гравийным фильтром: Большое количество перфорационных отверстий с большим диаметром, заполненных гравием, помогают предотвратить вынос песка из продуктивного пласта с рыхлой структурой.

Ограничения перфорации на депрессии Слишком большая разница между скважинным и пластовым давлением также может привести к осложнениям. К примеру, при разрушении каналов перфорационных отверстий в слабых коллекторах происходит резкое увеличение поступления песка в ствол скважины. Высокое дифференциальное давление может привести к миграции мелких взвешенных частиц в некоторых типах коллекторов. Кроме этого, оно может сорвать с места пакер или смять НКТ

Выводы - Наиболее распространенные схемы заканчивания скважин включают в себя спуск обсадной колонны и прострел перфораций, однако схемы оснащения скважин без спуска обсадной колонны и прострела перфораций также важны. - Правильный выбор технологии прострела перфораций может оказать сильное влияние на продуктивность скважины. - Эффективная перфорация обсаженной скважины, перекрывающая толщину поврежденной зоны, может повысить нефтеотдачу пласта до уровня продуктивности необсаженной скважины, и даже превысить ее.