Внедрение ГНКТ в процесс нефтедобычи
особенно важно в экологически чувствительных участках;Скорость монтажа линии.
Ловильные работы
ГНКТ может проводить ловильные работы в вертикальных, горизонтальных и наклонно-направленных скважинах. Преимущества:
Циркуляция различных жидкостей, включая азот и кислоту, под высоким давлением для промывки или растворения песка, бурраствора, накипи и других твердых частиц поверх улетевшего инструмента;
Большие крутящие моменты для доставания инструмента из вертикальных или направленных скважин, что слишком тяжело для станка КРС;
Одновременная циркуляция и работа по извлечению инструмента;
Извлечение инструмента под давлением в действующей скважине без необходимости глушить скважину.
Работа с пакерами
Усовершенствование технологии пакеров позволяет использовать ГНКТ для селективных обработок пласта. Основным преимуществом является устранение использования станка КРС. Другими преимуществами являются:
Селективный интервал обработки;
Пакера используются для нескольких обработок (до пяти работ).
Стимулирование
ГНКТ – самый эффективный метод доставки рабочих жидкостей в интересующую зону. Использование ГНКТ предохраняет рабочую НКТ от воздействия рабочих жидкостей и позволяет избежать загрязнения кислоты осадками и частицами из рабочей НКТ. Через ГНКТ можно закачивать ингибиторы парафина и коррозии. В длинных горизонтальных отводах скважин (до 1 000 м) ГНКТ может дойти до конца участка и начать медленный отход назад, одновременно закачивая кислоту. После обработки ГНКТ можно использовать для промывки азотом, чтобы быстрее очистить скважину.
Промывка песка
Возможно наиболее частое применение ГНКТ – это удаление осадков и частиц из ствола скважины. Один из таких методов – промывка песка – эффективно применяется в вертикальных, горизонтальных и наклонных скважинах. Преимущества:
Обеспечивает постоянную циркуляцию и контроль;
Удаляет разнообразные виды осадков и твердых частиц;
Использует специальные инструменты, увеличивающие эффективность промывки;
Позволяет применять жидкости, учитывающие условия пласта, ствола, рабочей колонны, а также особенности частиц;
Позволяет комбинировать методы промывки, стимулирования и азотного лифта.
Окружающая среда
Компания «Шлюмберже» всегда бережно относилась к окружающей среде в местах производства работ. Услуги комплекса ГНКТ продолжают эту традицию и предлагают следующие преимущества по сравнению с традиционными буровыми установками:
ГНКТ использует намного меньше оборудования;
Меньше объем буровых жидкостей;
Меньше уровень шума;
Небольшой визуальный профиль относительно мачты буровой вышки;
Меньше ущерб для местных дорог, т.к. ГНКТ требует в десять раз меньше оборудования для транспортировки;
Меньше объем бурового шлама подлежащего утилизации.
По сравнению с традиционными станками КРС уменьшается опасность разлива жидкостей (при подъеме из скважины и укладке отдельных НКТ). ГНКТ также предусматривает протирание внешних стенок гибкой трубы при подъеме из скважины.
В качестве выкидной линии ГНКТ может применяться там, где традиционные трубопроводы могут причинить большой вред окружающей среде – болота, заболоченные участки, заповедники и т.д.
III.2. Опыт применения технологии ГНКТ компании
«Шлюмберже» в Западной Сибири.
Компания “Шлюмберже” приступила к выполнению сервисных услуг комплексом ГНКТ для ОАО «Ноябрьскнефтегаз» с января 2000 года. В течение стартового периода проекта: с января по апрель 2000 г. были проведены работы на 50 скважинах. Опыт работы с ОАО «Ноябрьскнефтегаз» позволяет теперь компании определить качество, стоимость и диапазон сервисных услуг ГНКТ относительно условий Западной Сибири. Ниже приводится краткий анализ технических и экономических аспектов работ с ГНКТ по упомянутому проекту.
ОАО «Ноябрьскнефтегаз» - нефтедобывающее предприятие компании «Сибнефть» - располагает 17 месторождениями нефти и газа, находящимися в районе города Ноябрьска (Ямало-Ненецкий автономный округ). Суммарная суточная добыча ОАО «ННГ» в марте 2000 г. составляла 40 тыс. тонн в сутки из порядка 4 тысяч действующих эксплуатационных скважин.
Комплекс ГНКТ в основном применялся на Вынгапуровском месторождении ОАО «ННГ».
Традиционно работы по ремонту и восстановлению скважин производятся с помощью установок КРС. Хотя установка ГНКТ не может соперничать с комплексом КРС в производстве определенных операций (например, там, где требуется повышенная продольно-осевая нагрузка, используются насосы иного типа, чем ЭЦН), ГНКТ может быть очень эффективной технологией в случае тщательного подбора скважин-кандидатов.
До настоящего времени до 95% работ ГНКТ в Западной Сибири (ОАО «Ноябрьскнефтегаз», ОАО «Юганскнефтегаз», НК «Сургутнефтегаз» и др.) сводились к удалению гидратных/парафиновых пробок, вытеснению жидкостей, закачке азота и промывке скважин.
С учетом широкого масштаба работ по гидроразрыву пластов (ГРП) на месторождениях ОАО «Юганскнефтегаз» ГНКТ может применяться для промывки призабойной зоны сразу после ГРП.
ГНКТ – это эффективная технология, которая может получить широкомасштабное применение в нефтедобыче на территории Западной Сибири.
Характеристика основных операций комплекса ГНКТ
Состав комплекса ГНКТ.
Основное оборудование:
Установка ГНКТ с катушкой и гидравлическим краном;
Блок устьевого оборудования;
Азотная установка;
Азотная емкость;
Мобильная насосная установка.
Вспомогательное оборудование:
Блок очистки;
ППУ – паровая установка;
АДПМ – установка депарафинизации (разогрева) нефти;
Компрессор – для продувки ГНКТ после работы;
Автокран;
Бульдозер.
Персонал
Количество персонала было рассчитано на обеспечение круглосуточной работы комплекса. Работа проводилась в две смены по 12 часов. Количество работающих в одном звене – 12 человек. Общее количество работающих (с отдыхающей вахтой) – 24 человека. В качестве КТ супервайзеров –2 чел. – работали иностранные специалисты с целью обеспечить качество проводимых работ в соответствии с регламентом компании «Шлюмберже». Среднее количество работ – 1 в течение двух дней или до 15 работ в месяц.
Исходные данные
Услуги ГНКТ для ОАО «ННГ» представляли следующие виды работ:
Удаление парафиновых/гидратных пробок;
Закачка жидкостей через ГНКТ;
Закачка азота (вызов притока);
Промывка ствола в нагнетательных скважинах;
Промывка песка в призабойной зоне после ГРП.
Расчеты эффективности работ ГНКТ на Вынгапуровском м/р в первом квартале 2000 г. строятся на следующих данных:
Описание |
Ед. измерения |
Цена, долларов США |
Цена нефти |
Тонна |
16 |
Ставка бригады КРС | Час | 45 |
Азот, ex-Ноябрьск |
Тонна | 123,5 |
Средние данные по времени исполнения работ бригад КРС ОАО «ННГ»:
Описание |
Ед. изм. |
Количество |
Удаление параф. пробок | Дней | 7 - 10 |
Промывка ствола | Дней | 18-24 |
Промывка забоя после ГРП | Дней | 14-20 |
Удаление парафиновых (гидратных) пробок.
Целью данной операции является удаление парафина из рабочей колонны НКТ, а также из затрубного пространства между НКТ и обсадной трубой, с тем, чтобы бригада КРС могла начать ремонт скважины. Пробки находились на глубине 350-600 метров, т.е. в линзах вечной мерзлоты. Причинами возникновения пробок являются обычно:
Значительное падение дебита;
Увеличение газо-жидкостного фактора;
Нарушение изоляции колонны.
Традиционно проблема решается проведением матричных кислотных обработок установкой КРС. Последняя из трех ситуаций является наиболее привлекательной для использования ГНКТ, т.к. здесь не потребуется бригада КРС, а скважина возобновляет добычу сразу после работы ГНКТ. Возможными скважинами-кандидатами для ГНКТ могут также быть фонтанирующие скважины и скважины, оборудованные электроцентробежными насосами (ЭЦН). Другие виды заканчивания скважин (штанговые насосы, гидравлические и поршневые насосы) требуют проведения работ посредством станка КРС.
Оценка эффективности.
Сравнение двух технологий может определить эффективность применения ГНКТ для удаления парафиновых (гидратных) пробок.
Время, которое требуется бригаде КРС для выполнения этой работы, колеблется от 7 до 10 дней, что будет стоить ок. 10 000 долларов США (включая материалы и вспомогательное оборудование). Эта операция производится как часть программы ремонта скважины. Подобная работа, выполненная посредством ГНКТ, занимает два дня и стоит ок. 30 000 долларов США.
ГНКТ выполняет в среднем 12 работ в месяц.
КРС делает в среднем 3 работы в месяц.
Следовательно, можно произвести экономический расчет согласно нижеприведенной формуле (допуская, что дебит скважин остается постоянной средней величиной в течение определенного времени):
Валовой доход (ГНКТ) = (Nгод х Qгод х $oil) - $гнкт
и
Валовой доход (КРС) = (Nгод х Qгод х $oil) - $крс
Где,
$ oil - текущая продажная цена нефти для ОАО «ННГ», $/тонна
Q год - средний дебит, тонн/год
$ гнкт - стоимость услуг ГНКТ
$ крс - стоимость услуг КРС
N год - количество работ за год
При условии, что Т гнкт оп = 2 дня, Т крс оп = 10 дней, совокупная выручка и совокупный доход КРС и ГНКТ будут следующими:
Таблица 5. «Удаление гидратных пробок. КРС против ГНКТ»
КРС Скваж. |
Т ремонта, дней | Т дебит,дней |
Q тонн/сут |
Q мес., (перв) тонн |
Q год, тонн |
Вал. выручка, US$ |
Вал. доход, US$ | |
10000$ | 1 | 10 | 20 | 15 |
300 |
5 325 | 85 200 | 75 200 |
Месяц |
3 | 30 | 60 | 45 | 900 | 16 425 | 262 800 | 232 800 |
Год |
36 | 360 | 720 | 540 | 10 800 | 197 100 |
3 153 600 |
2 793 600 |
ГНКТ |
||||||||
30000$ |
1 | 2 | 28 | 15 | 420 | 5 445 | 87 120 | 57 120 |
Месяц |
12 | 24 | 336 | 180 | 5 040 | 65 340 | 1 045 440 | 685 440 |
Год |
144 | 288 | 4 032 | 2 160 | 60 480 | 784 080 |
12 545 280 |
8 225 280 |
Выводы
Эффективность ГНКТ вчетыре раза превосходит эффективность КРС.
Сравнение двух вариантов операции по удалению парафиновых пробок показывает, что ГНКТ предлагает очень эффективное и быстрое решение проблемы по сравнению с традиционным станком КРС. Более высокая стоимость услуг ГНКТ за одну операцию означает, что комплекс ГНКТ должен быть загружен работой на полную мощность.
Очевидно, что применение ГНКТ для удаления парафиновых пробок предполагает более интенсивный оборот финансовых средств и большее количество выполняемых ремонтов. Важнейшее условие - тщательный предварительный отбор скважин-кандидатов. Скважина-кандидат для подобного рода операций должна соответствовать следующим критериям:
Скважина может возобновить добычу сразу после удаления пробки;
Достаточно высокий дебит, чтобы «Заказчик» согласился понести затраты;
Нехватка или отсутствие бригад КРС на данном месторождении;
Потенциальная проблема контроля скважины;
Промывка ствола является частью программы ремонта скважины (см. ниже);
Очистка эксплуатационной НКТ от накипи;
Ловильные работы;
Кислотная обработка или промывка при повреждении пласта;
Закачка азота для вызова притока.
Следует иметь в виду систему работы управления по КРС. На Вынгапуровском месторождении развернуто 19 бригад КРС. Если количество ремонтов, выполненных за месяц, будет ниже планового, то бригады КРС не получат премиальной надбавки, что существенно сказывается на их зарплате. Плановый объем КРС установлен как 19 х 1,23 = 23 ремонта.
Для повышения эффективности ремонтов в качестве альтернативы можно использовать комплекс ГНКТ, который передвигался бы на скважины и подготавливал их до развертывания установки КРС. В среднем 10 работ ГНКТ в месяц могли бы сэкономить около 70 ремонто-дней КРС (или 1 680 рем-часов), что равняется экономии в 75 600 долларов США (или 2,5 дополнительных ремонта ГНКТ или 7,5 ремонтов КРС в месяц). Это позволило бы не только увеличить эффективность 1 бригады КРС с 1,23 до 1,62 ремонтов в месяц или на 32%, но также увеличить прирост добычи как результат большего количества скважин, запущенных в эксплуатацию или подготовленных для гидроразрыва пласта.
Возможность увеличения времени операций КРС является весьма привлекательной выгодой для «Заказчика».
Промывка стволов скважин
На Вынгапуровском м/р выполнялось два вида промывки:
Промывка механических примесей в забое водонагнетательных скважин;
Промывка проппанта после проведения ГРП.
Среднее время на выполнение работ ГНКТ – 2 или 3 дня в зависимости от длины интервала, подлежащего очистке. В случаях, когда на данном кусте скважин отсутствует станок КРС, бригаде КРС потребуется 18-21 день на проведение одного ремонта.
Средняя цена услуг ГНКТ («Шлюмберже») = 30 000 долл. США
Средняя цена услуг КРС (ОАО «ННГ») = 19 500 долл. США
Относительно высокая цена работы станка КРС связана с необходимостью смены эксплуатационной колонны НКТ, в то время как ГНКТ делает промывку внутри эксплуатационной колонны.
Промывка водонагнетательных скважин
Основные стимулы:
Промывка через эксплуатационную колонну НКТ;
Сокращение времени операции и увеличение количества операций в месяц;
Увеличение добычи из окружающих эксплуатационных скважин. Преимущество ГНКТ основано на увеличении количества операций за определенный период времени. Валовой доход будет зависеть в основном от дебита окружающих нефтяных скважин. Изменение дебитов обычно начинается через 1-2 месяца после промывки;
Обнаружение неправильного профиля закачки воды, промывка ствола ГНКТ дает возможность проведения каротажа профиля притока. Можно сэкономить значительные средства, если удастся вовремя заглушить ненужную скважину.
Обнаружение повреждений стенок труб. Клиент может своевременно начать КРС;
Более высокая степень контроля скважины, т.к. среднее давление в нагнетательных скважинах – 120 бар.
Как и в других случаях применения ГНКТ ключевую роль играет должный отбор скважин-кандидатов.
Промывка проппанта после ГРП
Промывка проппанта после ГРП представляет второй тип промывок с ГНКТ. Тот факт, что скважина может начать добычу с большим дебитом сразу после ремонта делает использование ГНКТ весьма привлекательным для Заказчика.
Для бригады КРС данная операция занимает 14 – 18 дней, в зависимости от сложности проблемы. Стоимость ремонта будет около 15 000 долл. США.
При выборе экономически целесообразного решения должны соблюдаться следующие критерии:
Станок КРС не в состоянии удалить песок быстро и эффективно. Это может быть в случаях проблемы с контролем скважины или существует риск потери циркуляции;
Скважина работает с дебитом не менее 30 тонн нефти в сутки;
Велика вероятность потери циркуляции. ГНКТ имеет большое преимущество в использовании метода моделирования реальных условий в стволе. Выбор жидкости обработки с подходящими реологическими свойствами или азота помогает уменьшить плотность циркулирующей жидкости и увеличить угловую скорость для облегчения выноса частиц из ствола скважины;
Низкое пластовое давление, промывочная жидкость уходит в пласт. Если скважина не начинает отдавать, закачка азота ГНКТ через зону перфорации – очень эффективный и безопасный метод по сравнению со сваббированием станком КРС или использованием воздушного компрессора для создания пониженного гидростатического давления.
Оценка эффективности
Целью промывки ствола скважины от твердых частиц после ГРП является скорейшее выведение скважины в режим добычи. Так как увеличение дебита здесь всегда связано только с качеством проведенного ГРП, оценка эффективности основывается на количестве выполненных работ двумя конкурирующими способами и расчете прироста дохода, обеспеченного с участием данной технологии. Следовательно,
доход КРС = (N год x Q год x $ oil) - $ крс
и
доход ГРП = (N год x Q год x $ oil) - $ гнкт
где:
$ oil - текущая продажная цена нефти;
Q год - дебит скважины, тонн/сутки;
N год - количество ремонтов в год;
$ крс - стоимость работ КРС.
$ гнкт - стоимость услуг ГНКТ;
доход - прирост дохода
Расчет валового дохода и затрат сделан на основе идеальных условий производства работ (неизменный дебит, максимальная загрузка ГНКТ, межремонтный период работы насосов составляет не менее года и т.д.).
Таблица 6 «Прирост дохода после промывки.
КРС против ГНКТ»
КРС Скваж. |
Т ремонта, дней | Т дебита,дней |
Q тонн/сут |
Q год, тонн |
Вал. выручка, US$ |
Затраты, US$ |
Вал. доход, US$ | |
1 | 14 | 16 | 30 | 10470 | 167520 | 15 000 | 152 520 | |
Месяц |
2 | 28 | 32 | 60 | ||||
Год |
24 | 336 | 384 | 720 | 251280 |
4 020 480 |
360 000 |
3 660 480 |
ГНКТ |
||||||||
1 | 2 | 28 | 30 | 10890 | 174 240 |
30 000 |
144 240 | |
Месяц |
12 | 24 | 336 | 360 | ||||
Год |
144 | 288 | 4 032 |
4320 |
1568160 |
25 090 560 |
4 320000 |
20 770 560 |
Заключение
Таким образом, один комплекс ГНКТ в состоянии увеличить годовой доход Заказчика от скважин, оптимизированных ГРП, в 5 раз по сравнению с отдельно взятым станком КРС.
Промывки песка представляются хорошим подспорьем для выполнения программы капитальных ремонтов на Вынгапуровском м/р, особенно когда песок остается в эксплуатационной НКТ. В этом случае установка КРС не может поднять колонну. Потребуется доставка НКТ малого диаметра (1,5 дюйма), что повлечет дополнительное время простоя.
Помимо подобных сложных проблем ГНКТ предлагает более высокую эффективность и надежность по сравнению с установками КРС. Хотя их услуги дешевле, они не имеют достаточного вспомогательного оборудования (например, всего 5 ЦА-320, 5 ППУ на 19 бригад КРС), что отрицательно сказывается на производительности их труда.
Чтобы конкурировать с КРС и получить заказы на операции по удалению песка технология ГНКТ должна предлагать более совершенные технические решения, такие как:
Специально подобранная рабочая жидкость, которая обеспечит очистку в самых критических ситуациях (обсадная труба 5,12 дюйма и отклонение ствола свыше 15 градусов);
Комплект инструментов ГНКТ (включая JetBlaster), который позволил бы разрушать любые песчаные пробки.
Закачка азота
Существует несколько причин для использования ГНКТ:
Способность ГНКТ вытеснять жидкость глушения, которая остается ниже эксплуатационной НКТ или ушла в пласт. В большинстве случаев это скважины после недавнего повторного заканчивания;
Способность удалять жидкости ГРП на скважинах с низким забойным давлением;
Способность ГНКТ создавать более низкое гидростатическое давление в зоне перфорации. Этот фактор становится критическим, когда кислота и продукты реакции должны быть вымыты после окончания обработки. Если не ускорить процесс промывки, скорее всего повреждения пласта будут значительными;
Способность закачивать азот как часть комбинированной обработки. Ствол скважины и зону перфорации можно затем обработать солевым раствором или кислотой.
Существующий метод понижения гидростатического давления с помощью сжатого воздуха считается высоко опасным мероприятием и не может служить безопасной альтернативой использованию азота. Замещение рабочих жидкостей на нефть решает только часть проблемы, т.к. жидкость ниже эксплуатационной НКТ остается в скважине, на многих скважинах установлены пакера, что делает замену на нефть неэффективной, т.к. жидкость в стволе должна быть выдавлена назад в пласт.
Проект операции по разгрузке скважины должен включать расчет скорости закачки азота, глубину, общий объем азота и время закачки. Для планирования работы необходима информация о давлении в пласте, свойствах оригинальной пластовой жидкости, возможный дебит, свойства добываемой жидкости и условия в стволе. Успешная и оптимальная операция должна вывести скважину в режим добычи в минимальный срок и с минимальным объемом азота.
Оценка эффективности
Предполагается, что ГНКТ используется только для выведения скважины в режим добычи.
Экономическая эффективность закачки азота через ГНКТ вычисляется на основе дебита скважины:
$ гнкт + $N2 |
$ oil x Q сут |
Окупаемость = 90 суток
Где,
$ гнкт стоимость операции ГНКТ, долл. США 29 500
$N2 стоимость жидкого азота, долл. США 500
$ oil продажная цена нефти, долл. США/тонна 16
Q год средний дебит, тонн/год 7 623
Q сутки средний дебит, тонн/сутки 21
Диаграмма
5 «Закачка азота
ГНКТ. Выручка
от 1
скважины»
Таблица 7 «Окупаемость ГНКТ. Закачка азота»
Дебит Тонн/сутки |
Цена нефти US$/тонна |
Срок окупаемости Суток |
Срок отдачи (год) Суток |
20 | 16 | 93 | 272 |
30 | 16 | 62 | 303 |
40 | 16 | 47 | 318 |
60 | 16 | 31 | 334 |
80 | 16 | 24 | 341 |
Рекомендации
Подбор скважин-кандидатов должен включать предыдущую историю скважины и условия проведения заканчивания. Большой объем жидкости глушения, которая ушла в пласт может потребовать довольно долгое время закачки и, следовательно, значительный объем азота.
Еще один важный момент – это проведение компьютерного анализа с целью сравнить производительность скважины с результатами моделирования на основе точных данных пласта. Скважины с высоким СКИН-фактором (до 30-50) должны оцениваться с осторожностью, они не должны рассматриваться как кандидаты на азот-лифт, пока не будет произведена матричная кислотная обработка как часть программы ГНКТ.
Максимальное количество работ по закачке азота определяется наличием самого азота. Существующие возможности по производству азота в Ноябрьске ограничены 6,8 куб. м. в неделю, что позволяет делать максимум две работы в неделю.
Общие выводы и рекомендации
Ключевыми факторами важными для будущего развития услуг ГНКТ в Западной Сибири являются:
Подбор скважин-кандидатов в результате совместной работы инженеров Заказчика и Шлюмберже;
Замена оборудования, предоставляемого третьей стороной, на оборудование и персонал Шлюмберже;
Подготовка персонала;
Применение новых технологий ГНКТ, которые бы отличали Шлюмберже от услуг других компаний, работающих с ГНКТ (применение технологии струйной промывки – JetBlaster, матричная кислотная обработка, зональная изоляция и ловильные работы);
Оптимизация существующих методов и регламентов;
Оптимизация плана работ для ГНКТ (три-четыре скважины в месяц могли быть отработаны дополнительно, если минимизировать время на переезды ГНКТ).
III.3. Технико-экономическое обоснование.
Предложение новой технологии для внедрения на месторождениях ОАО «Юганскнефтегаз» – Промывка скважины после ГРП от песка и несвязанного проппанта посредством ГНКТ.
Как указывалось в аналитической части дипломной работы (п.II.4.2) технология промывок скважин с помощью традиционных станков КРС не является высокоэффективной. В настоящее время на месторождениях ОАО «Юганскнефтегаз» производится порядка 30 гидроразрывов пласта в месяц. Промывка большинства скважин после ГРП производится бригадами КРС. В результате неудовлетворительного качества промывки до 40% отказов ЭЦН вызывается попаданием в них твердых частиц, выносимых из забоя скважины. Таким образом, промывка скважины после ГРП является одной из самых важных работ для максимального улучшения показателей работы скважины.
Появившись в 60 г.г. XX века как альтернатива традиционной технологии КРС гибкая насосно-компрессорная труба (ГНКТ), постоянно совершенствуясь и развиваясь, получила широкое применение в современной мировой нефтедобыче. В настоящее время в мире насчитывается свыше 600 работающих комплексов ГНКТ. Гибкая НКТ показала отличные результаты в применении в различных направлениях нефтедобычи. В частности ГНКТ зарекомендовала себя как эффективная и качественная технология для промывки скважин после ГРП.
Цель проектной части настоящей дипломной работы - показать целесообразность и эффективность применения ГНКТ для промывки скважин после ГРП на месторождениях ОАО «Юганскнефтегаз». Далее приводятся сведения о технологии промывок с помощью ГНКТ, экологический аспект проведения работ и экономический анализ затрат на данную операцию.
III.3.1. Технология промывок скважин посредством
ГНКТ
Закачка азота через гибкую насосно-компрессорную трубу является широко используемым методом для разгрузки скважины. Циркуляцию азота через гибкую трубу можно проводить на различных глубинах для «плавной» и эффективной разгрузки при заранее определенных давлениях на забое. Программа работ по разгрузке скважины включает определение скорости закачки азота, глубины спуска гибкой НКТ, общего необходимого объема азота и продолжительности работы. Необходимая информация для планирования операции включает: давление в пласте, возможный дебит, свойства добываемой жидкости, свойства первоначальной жидкости скважины, состояние ствола скважины. Успешное и оптимальное проведение работы должно дать возможность вывести скважину на режим добычи с минимальными затратами времени и использованием минимального объема азота.
Подъем жидкости с использованием азота является относительно простой работой, которая может быть реализована при наличии оборудования (комплекса ГНКТ) и азота. Подъем жидкости с азотом можно начинать на любой стадии во время проведения работ с ГНКТ, что делает работу привлекательной для скважин, в которых ожидается вынос незакрепленного проппанта после завершения промывки скважины и во время работы ЭЦН.
После вымывания песка или проппанта из скважины с использованием азотосодержащей жидкости или пены гибкая НКТ поднимается до уровня выше посадки пакера. Закачка жидкости через насосы прекращается и через гибкую НКТ прокачивается только азот, что приводит к значительному понижению давления в забое скважины. Закачка азота продолжается до тех пор, пока большая часть незакрепленного «пропнетом» песка не выпадет в забой. Затем этот песок вымывается из скважины с использованием гибкой НКТ.
Расчеты, основанные на данных обычной скважины, показывают, что можно достичь забойного давления 95-100 атмосфер с использованием гибкой НКТ 1 Ѕ дюйма (38 мм) и 3-дюймовой (78 мм) колонны НКТ. Это значение близко к значению при работе с ЭЦН, когда давление находится в пределах 50-70 атмосфер. Фактическое давление в забое будет зависеть от конкретных свойств пласта и объема жидкости, оставленной после гидроразрыва пласта. Жидкость ГРП (солевой раствор) будет отработана в первую очередь, что может привести к повышению давления забоя до 110 атмосфер. Затем давление на забое будет снижаться. Оптимальная скорость закачки азота при обычных условиях составляет 22 куб.м/мин., что соответствует потреблению жидкого азота в 2 куб. м/час.
Общая процедура выведения скважины в режим добычи после проведения ГРП:
Монтаж ГНКТ на месте производства работ. Все линия закрепляются с соблюдением мер техники безопасности. Совещание по технике безопасности для личного состава бригады перед началом работ;
Опрессовка наземных линий и превентора в течение 5 минут. Убедиться, что гибкая НКТ оснащена двумя обратными клапанами в непосредственной близости от компоновки низа колонны (КНБК);
Спуск гибкой НКТ. Промывка раствором. При спуске инструмента через каждые 500 метров проверять вес, убедившись, что индикатор веса оттарирован с учетом плавучести трубы;
Замер глубины верха пробки проппанта/песка. Промывка до искусственного забоя на максимальной подаче насоса;
По достижении искусственного забоя промывка минимум двумя объемами затрубного пространства или до чистой промывочной жидкости (рекомендуется наиболее продолжительный способ);
Подъем ГНКТ до рекомендуемой глубины и начало прокачки азота, поддерживая производительность примерно 50 куб.м/час;
Закачка раствора со спуском до искусственного забоя, промывка двумя объемами затрубного пространства или до чистой промывочной жидкости;
Проверка скважины на приток. Подъем и демонтаж гибкой НКТ;
Спуск и запуск основного ЭЦН и использование частотного преобразователя.
Постепенный вывод скважины на режим в течение 48 часов. Регулярный отбор проб жидкости для определения концентрации механических примесей. Данные последних 12 часов исследования могут быть полезны для оценки производительности скважины после ГРП и для подтверждения расчета основного размера ЭЦН;
Общее время выполнения промывки для большинства скважин, как показывает практика, не превышает 12-16 часов. При этом скорость собственно промывки в нормальных условиях составляет 100 метров за 6 часов или примерно 15 метров в час.
Диаграмма 6.
«Ожидаемый вынос мехпримесей на поверхность во время промывок»
III.3.2. Безопасность и экологичность проекта
Внутренние стандарты компании «Шлюмберже»
Компания «Шлюмберже» является транснациональным сервисным предприятием, работающим в нефтяной и газовой промышленности. Ее филиалы расположены более чем в 100 странах мира. Для обеспечения единых подходов по безопасному ведению производства и оказания сервисных услуг в компании разработан ряд стандартных положений – «политика компании в области QHSE» (Качество, Здоровье, Техника Безопасности, Окружающая Среда). *
Стандартные требования распространяются практически на все сферы деятельности компании, включая производство, средства индивидуальной защиты, здоровье, вождение, механические подъемные операции, экология и др.
Средства индивидуальной защиты
В части индивидуальной защиты работников компания обязуется предоставлять на одного работающего 2 пары летних и 2 пары зимних комбинезонов в год. Комбинезоны изготавливаются из ткани, способной выдерживать сильный выброс пламени в течение 40-60 секунд. Средства индивидуальной защиты работника включают также высокопрочную каску, подшлемник, летние и зимние сапоги со стальными носками, очки из прочного оргстекла, перчатки. На период низких температур средства индивидуальной защиты включают шерстяную маску для защиты головы и лица, комплект нижнего белья из негорючего материала, теплые прорезиненные перчатки.
Все работники компании «Шлюмберже» застрахованы и имеют медицинский полис, оплаченный компанией.
Все работники, имеющие отношение к вождению транспортных средств, первоначально и далее один раз в год обязаны пройти проверку навыков вождения транспортных средств с инструктором компании по вождению. Транспортные средства компании оборудованы электронными мониторами, фиксирующими основные параметры движения. Данные мониторов периодически снимаются на компьютер и анализируются ответственными лицами компании. Управление транспортным средством считается наиболее высоким среди рисков, которым подвержены работники компании.
Специальная подготовка
Полевой персонал комплекса ГНКТ допускается к работе только после прохождения всех обязательных инструктажей, включая инструктаж по электробезопасности, по безопасности ведения работ на нефтяных скважинах и т.д. Естественным требованием является соответствующая профессиональная подготовка и образование работника. По мере необходимости для работников компании организуются специальные учебные курсы. Таким образом, к работе с ГНКТ допускаются только специалисты, в работе которых одним из приоритетов является безаварийное и безопасное ведение производства.
Природоохранные мероприятия при осуществлении работ с ГНКТ.
Закон ХМАО «Об охране окружающей природной среды и экологической защите населения автономного округа» №11-03 от 10 февраля 1998 г. предписывает, что «…хозяйствующие субъекты… обязаны соблюдать технологические режимы, обеспечивающие экологическую безопасность производственных объектов; …осуществлять технические, технологические и иные меры для предотвращения вредного влияния хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду; … соблюдать природоохранное законодательство, нормативы и государственные стандарты в области охраны окружающей природной среды и экологической защиты населения автономного округа».
Сервисная компания «Шлюмберже Лоджелко Инк.» ведет производственную деятельность на месторождениях ОАО «Юганснефтегаз» которые характеризуются следующими природно-климатическими условиями:
Средняя толщина снежного покрова составляет 1,2 метра. Среднегодовая температура минус 3 градуса по Цельсию, при этом максимальная температура летом достигает плюс 35 градусов, а зимой минус 50 градусов С. Максимальная глубина промерзания грунта – 2,4 метра. Структура грунта сложена из торфяно-болотных отложений, песка, суглинков, супесей, глин. Грунт легко дренируемый. Растительный покров – сосново-березовые леса. **
Источники загрязнения и виды воздействия на природную среду.
При осуществлении производственных операций комплексом ГНКТ основными потенциальными источниками загрязнения окружающей среды являются:
Рабочие жидкости (солевой раствор), материалы и реагенты для смешивания с рабочими жидкостями;
Продукты опорожнения скважин (жидкая и твердая фазы);
Продукты сгорания топлива при работе двигателей внутреннего сгорания.
Объемы, транспортировка и утилизация отходов после завершения промывок скважин посредством ГНКТ:
Среди преимуществ технологии ГНКТ, в плане защиты окружающей среды, наиболее очевидными являются снижение риска пролива экологически неблагоприятных жидкостей при их откачке из ствола скважины и сокращенный объем рабочей жидкости (солевого раствора), необходимой для производства работы.
Снижение риска разлива жидкостей на поверхности рабочей площадки достигается за счет непрерывной НКТ, в то время, как традиционная колонна НКТ состоит из отдельных 9-метровых труб, соединяющихся между собой на резьбе. Кроме того, ГНКТ имеет устройство для постоянного протирания внешних стенок гибкой трубы при подъеме из скважины.
Традиционная установка КРС для одной промывки проппанта в призабойной зоне ствола расходует 40-50 куб. метров рабочей жидкости (солевого раствора), а в отдельных случаях до 100-150 куб. м.
Расход материалов ГНКТ для одной промывки включает:
Азот жидкий – 6 тонн;
Солевой раствор – 8 куб. метров;
Хим. Реагенты - 0,02 тонны
Утилизация отходов
Отходами операции по промывке скважины после ГРП является откачиваемая из ствола жидкость, в которой содержатся остатки проппанта – искусственного твердо-зернистого порошка, геля, а также механические примеси, образующиеся вследствие повреждения пласта после гидроразрыва.
Откачиваемая жидкость поступает в блок очистки, где твердая фракция примесей отделяется, а жидкая фракция перекачивается в трубопровод-коллектор и отправляется для утилизации на ближайшую станцию подготовки нефти. Твердые остатки складываются в прочные полиэтиленовые мешки и