ЛЕКЦИЯ 12. ОБВОДНЕНИЕ ГАЗОВЫХ СКВАЖИН

29. Эксплуатация газовых скважин в условиях

Обводнения призабойной зоны

 

Большая часть месторождений природных газов разрабатывается в условиях водонапорного режима. По мере вытеснения газа водой (подъема газоводяного контакта) происходит закономерное и неизбеж­ное обводнение газовых скважин. Продуктивные газоносные пласты ха­рактеризуются сложным геологическим строением. Они, как правило, неоднородны как по мощности, так и по площади.

В этих условиях можно выделить:

- обводнение газовых скважин, вскрывших неоднородные слоистые пласты в результате продвижения воды по наиболее дренируемым пропласткам;

- обводнение газовых скважин, вскрывающих однородные пласты, в результате образования конусов подошвенной водой;

- обводнение газовых скважин в результате поступления воды на забой по некачественному цементному кольцу из выше или нижележа­щих водоносных горизонтов.

Обводнение газовых скважин приводит к уменьшению их дебитов (возрастает противодавление на пласт), затрудняет работу ствола сква­жин (возрастает сопротивление потоку газа в стволе). Возникает необхо­димость сепарации значительных количеств жидкости, в скважинах соз­даются благоприятные условия образования кристаллогидратов и т.д.

Анализ разработки большинства месторождений показал, что изби­рательное обводнение имеет место в наиболее проницаемых пачках и пропластках. Обводняться могут в первую очередь даже верхние и сред­ние пачки, чему способствует спуск НКТ (башмака) лишь до верхних дыр интервалов перфорации. Обводнение может начаться (как на Ленин­градском месторождении) при отборе из залежи менее 2 % начальных запасов.

Скорость образования конусов воды и время прорыва подошвенных вод на забой газовых скважин определяются главным образом анизотро­пией пласта и темпом отбора газа. Скважины, вскрывающие пласты с подошвенной водой (водоплавающие залежи, как в Западной Сибири), рекомендуется эксплуатировать при поддержании предельного безвод­ного дебита. В таких случаях целесообразно не вскрывать нижние 15-20 метров газонасыщенного пласта, т.е. идти на значительное несовершен­ство скважин по степени вскрытия пласта.

При некачественном цементировании в скважину поступают воды, характеризующиеся другим химическим составом и минерализацией, нежели подошвенные воды.

Для нормальной эксплуатации обводняющихся газовых скважин первостепенное значение имеет установление места притока воды, ее дебита, ее состава. Знание этих параметров позволяет вести эффектив­ный контроль за характером обводнения пласта и отдельных скважин.

Обводнение газовых скважин контролируют геофизическими, гидрохимическими, термодинамическими методами.

При эксплуатации газовых скважин в условиях обводнения можно выделить два этапа: начальный, когда вся поступающая на забой вода выносится на поверхность газовым потоком, и конечный, когда на забое начинается накопление столба жидкости. В конечный период объем во­ды, накапливающийся в стволе скважины в единицу времени, равен

(12.1)

где - дебит воды, поступающий из пласта в скважину;

- дебит воды, выносимый из ствола скважины на поверхность.

При " начальном" этапе обводнения

Обычно эксплуатация скважины при обводнении продолжается вплоть до " самозадавливания", т.е. скважина сама себя глушит и пре­кращается поступление газа из пласта.

Коэффициент обводненности газовой скважины определяют по формуле:

(12.2)

где - суммарная толщина обводненных пластов и пропластков;

- общая толщина дренируемых данной скважиной пластов.

Скважина может считаться полностью обводненной при ,

.

При обводнении скважины важно установить источник поступления воды, что позволит выбрать обоснованно метод удаления жидкости с забоя скважины.

Известные методы удаления жидкости с забоев газовых скважин подразделяются на:

■ механические (плунжерный лифт, газлифт, продувки);

■ физико-химические (с помощью пенообразующих реагентов). Все методы удаления жидкости могут иметь периодический или не­прерывный характер.

Периодическое удаление проводится:

- остановкой скважины для поглощения воды пластом;

- продувкой скважины в атмосферу;

- продувкой скважины через сифонные трубки;

- вспениванием жидкости путем ввода пенообразователя. Перечисленные методы эффективны при небольших дебитах воды. Непрерывное удаление проводится.

- путем эксплуатации скважин при дебитах (скоростях), обеспечи­вающих вынос воды с забоя;

- непрерывной продувкой через сифонные или фонтанные трубки;

- плунжерным лифтом;

- откачкой жидкости глубинным насосом;

- вспениванием жидкости путем ввода поверхностно-активных ве­ществ (ПАВ).

В качестве пенообразователя применяются ПАВ: сульфанол, мою­щие порошки " Кристалл", " Луч". В качестве стабилизатора рекоменду­ется применять КМЦ-500, КМЦ-600.

Пенообразователь может подаваться на забой либо в твердом, либо в жидком виде. Жидкий пенообразователь подается на забой либо насо­сами, либо самотеком. Для ввода твердого ПАВ используются специаль­ные лубрикаторы. Для получения устойчивой пены, приготовляемой на поверхности, необходимо достигнуть максимальной степени дисперги­рования пузырьков воздуха. С этой целью применяют АЭРАТОР (рис. 19).

 

Рис. 19. Аэратор типа " труба в трубе":

1, 6 - муфты; 2 - центратор; 3 - корпус;

4 - водяная труба; 5 - ниппель; 7 - воз­-

-душная труба

 

Объем водного раствора ПАВ рассчитывают в зависимости от мощ­ности пласта. Обычно на 20 метров пласта готовят 20-40 м³ ПАВ, ско­рость подачи жидкости на забой с поверхности не более 2-3 л/сек. Эф­фективна эксплуатация скважин с применением плунжерного лифта (рис. 20). Плунжер работает под действием перепада давлений над ним и под ним. Установка плунжерного лифта состоит из верхнего и нижнего амор­тизаторов, установленных в фонтанных трубах, и летающего клапана с шариком. Под действием перепада давлений в стволе скважины плунжер со стол­бом жидкости над ним поднимается к устью и выдавливает ее за преде­лы устья скважины. При работе скважин с использованием плунжерных лифтов важно установить режим его работы, предотвращающий " сухие" удары плун­жера о верхний амортизатор, а также обеспечить заданный зазор между плунжером и трубами.

 

 

 

Рис. 20. Схема работы плунжерного лифта.

 

На схеме работы лифта показано: позиции 1, 7 - шарик и втулка сво­бодно падают в восходящем потоке газа; 2, 8 - шарик сел на нижний амортизатор под. уровень жидкости; 3 - втулка соединяется с шариком под уровнем жидкости; 4, 5 - втулка с шариком и жидкость поднимаются потоком газа; 6 - шарик и втулка упираются в верхний амортизатор, ша­рик отделяется от втулки и падает вниз на нижний амортизатор.

 

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТЕЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН НА МАЙСКОМ НЕФТЯНОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ
2. Буровые станки и бурение взрывных скважин. Буровой инструмент.
3. Выбор и расчет технологической схемы проведения ремонтно-изоляционных работ (РИР) в скважине.
4. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН
5. Исследование скважин методом неустановившихся отборов (кривая восстановления давления)
6. Исследование скважин методом установившихся отборов (стационарные режимы исследования)
7. Исследование скважин при нестационарных режимах фильтрации.
8. Исследования скважин при нестационарных режимах фильтрации
9. Категорийность и назначение скважин, бурящихся на нефть и газ
10. Кафедра «Бурение нефтегазовых скважин и геофизика»
11. Кафедра: Разработки нефтяных и газовых месторождений
12. Конструкции водозаборных скважин и их оборудование. Определение производительности водозаборных скважин при их взаимовлиянии в различных гидрогеологических условиях.