Опыт применения эжекторного насоса с манжетным пакером в процессе строительства скважины бурением

Track record of using a jet pump with a cup-seal packer during well drilling

TAKHAUTDINOV R.Sh.1,
ISAEV A.A.1,
MALYKHIN V.I.1,
SHARIFULLIN A.A.1
1 «Sheshmaoil» Management Company LLC
Almetyevsk,
Republic of Tatarstan,
423458, Russian Federation

Разработан эжекторный насос, внедрение которого на 41 скважине

ООО УК «Шешмаойл» и МНК с 2016 г. позволило значительно снизить затраты на автотранспортные услуги по завозу воды на буровую. Экономия от внедрения данного предложения может достигать 25 млн руб. на одну скважину.

В предлагаемом способе бурения скважины при катастрофическом поглощении процесс бурения останавливают для набора скважинной жидкости в приемные амбары из зоны поглощения. Важным преимуществом также является обеспечение сохранности подъездных путей к объекту бурения.

A jet pump has been developed, whose implementation at 41 oil wells of Sheshmaoil MC LLC and small oil companies since 2016 made it possible to significantly reduce the cost of trucking services for water delivery to the drilling site. Economic benefits from the implementation of this option can be up to 25 million rubles per well. While drilling a well by the proposed method the drilling process shall be stopped to collect wellbore fluid into the receiving pits from the lost circulation zone in case of disastrous lost circulation. Keeping access roads to the drilling site intact is also an important advantage.

В процессе бурения скважин буровики нередко сталкиваются с осложнением в виде поглощения промывочных жидкостей и бурового раствора. Причинами данного осложнения являются аномально низкие пластовые давления в трещинах и кавернах горных пород. Обычно процесс бурения скважины происходит с остановкой на набор воды в приемные амбары, при этом осуществляют завоз воды автоцистернами от ближайшего водозабора, с которых производят набор воды в приемные амбары [1, 2]. Недостатками данного способа бурения являются:
– большие простои буровой бригады при остановках в ожидании завоза воды автотранспортом и периодичностью движения автотранспорта до ближайшего водоема;
– высокая стоимость в связи с большими эксплуатационными затратами на автотранспорт для периодической доставки воды в приемные амбары в процессе циклического бурения, особенно при большой удаленности водоема от бурящейся скважины, а при отсутствии водоема необходимо прокладывать водовод, что чревато еще более высокими материальными и финансовыми затратами. В среднем, для Волго-Уральского региона при объеме воды за рейс в 6 м3 количество рейсов составляет 5295. Ориентировочные затраты на завоз воды с помощью спецтехники – 25903140 руб. без НДС;
– невозможность откачки пластовой воды из интервала зоны катастрофического поглощения скважины в приемные амбары в процессе вскрытия данного интервала скважины.

При спуске насоса в интервал зоны катастрофического поглощения скважины для набора воды в приемные амбары процесс является длительным и затратным, т.к. необходимо извлекать из скважины бурильный инструмент с долотом в циклах остановки.
При наборе воды с помощью наблюдательного колодца на территории куста простой буровой бригады в наборе воды может составлять до 4000 часов.
С 2016 г. на объектах добывающих компаний ООО УК «Шешмаойл» и других малых нефтяных компаний применяется технология набора воды эжекторным насосом (НЭМП) на бурящихся скважинах, встретивших зоны полного ухода промывочной жидкости [3].

При спуске насоса в интервал зоны катастрофического поглощения скважины для набора воды в приемные амбары процесс является длительным и затратным, т.к. необходимо извлекать из скважины бурильный инструмент с долотом в циклах остановки.
Насос содержит эжектор 1, соединенный с помощью переводника 2 с пакером манжетным 3, снабженным переводником 4, имеющим боковые отверстия 5 и размещенную в нем заглушку 6. (рис. 1).
Эжектор содержит камеру смешения 1 с твердосплавным соплом 2, закрепленным в ней с помощью фиксатора 3, диффузор 4, переводник 5 с боковыми отверстиями и размещенный в нем клапанный узел 6, которые размещены в трубе 7 с муфтой 8 на одном конце и ниппелем 9, имеющим боковые отверстия, на другом конце, c ограничением осевого перемещения гайкой 10 (рис. 2).
Насос НЭМП работает следующим образом (рис. 3). Бурение скважины при катастрофическом поглощении, с помощью бурильного инструмента – для его осуществления включают циклический процесс бурения с остановками на набор воды в приемный амбар из скважины. В цикле остановки бурения скважины 1 на набор воды в приемный амбар 2 в скважину 1 на колонне бурильных труб 3, используемой в составе бурильного инструмента 4 при бурении скважины 1, спускают насос эжекторный 5 с манжетным пакером 6 с патрубком 7, имеющим боковые отверстия 8 и соединенную с ним нижнюю часть бурильного инструмента 9 с долотом 10 на расчетную глубину.
Расчетная глубина спуска в скважину долота и насоса определяется для каждой конкретной скважины с учетом зоны возможного обвала стенок скважины для предотвращения прихвата долота, а также с учетом статического уровня жидкости в скважине для погружения насоса под уровень жидкости. Из приемного амбара 2 буровым насосом 11, используемым в составе бурильного инструмента 4, по колонне бурильных труб 3 на вход насоса эжекторного 5 подают рабочую жидкость на водной основе, при истечении которой из сопла 12 создается разряжение в приемной камере 13, сообщающейся с подпакерной затрубной полостью 14 скважины 1 через боковое отверстие 8 в патрубке 7, вследствие чего, эжектируемая из подпакерной затрубной полости 14 скважины 1 пластовая вода в камере смешения 15 смешивается с рабочей водой и через боковой выход 16 насоса 5 подается в надпакерное затрубное пространство 17 скважины 1, по которому поднимается на устье в приемный амбар 2. Объем рабочей воды, оставляемый в приемных амбарах при бурении скважины, определяется расчетным или опытным путем, с целью исключения завоза дополнительного объема воды.
После заполнения приемного амбара 2 пластовой водой подачу рабочей жидкости на вход эжекторного насоса 5 прекращают, из скважины 1 извлекают колонну бурильных труб 3, насос 5 с манжетным пакером 6 и патрубком 7. Соединяют и спускают в скважину 1 верхнюю и нижнюю части бурильного инструмента 4 с долотом 10 и продолжают бурение с промывкой пластовой водой из приемного амбара 2 до не полного израсходования пластовой воды в приемном амбаре, например, при бурении интервала зоны катастрофического поглощения 18.
После чего вышеописанный цикл остановки на набор пластовой воды в приемный амбар 2 бурения повторяют, начиная с извлечения из скважины 1 верхней части бурильного инструмента 4.
Сокращение длительности и снижение стоимости работ в циклах остановки на набор пластовой воды и расширение области применения обеспечивается за счет того, что из скважины извлекается верхняя часть бурильного инструмента, в скважину на колонне технологических труб спускается эжекторный насос 5 с боковым выходом 16, самоуплотняющийся пакер 6 под ним, который через патрубок 7 с боковым отверстием 8 соединен с нижней частью бурильного инструмента с долотом, долото 10 устанавливается в интервал выше зоны возможного его прихвата, а эжекторный насос устанавливается на 10-20 м ниже установившегося уровня пластовой воды в скважине. Из приемных амбаров рабочая вода на вход эжекторного насоса подается по технологической колонне, а пластовая вода из затрубного пространства 14 под самоуплотняющимся пакером 6 поднимается на устье скважины по затрубному пространству 17 над самоуплотняющимся пакером и подается в приемные амбары. После заполнения приемных амбаров пластовой водой подача рабочей воды на вход эжекторного насоса прекращается и извлекается из скважины колонна технологических труб с эжекторным насосом, самоуплотняющимся пакером и патрубком, собирается и спускается в скважину верхняя и нижняя части бурильного инструмента с долотом и продолжается бурение.
После заполнения приемного амбара пластовой водой подачу рабочей жидкости на вход эжекторного насоса прекращают, из скважины извлекают колонну бурильных труб, насос с манжетным пакером и патрубком. Соединяют и спускают в скважину верхнюю и нижнюю части бурильного инструмента с долотом и продолжают бурение с промывкой пластовой водой из приемного амбара до не полного израсходования пластовой воды в приемном амбаре, например, при бурении интервала зоны катастрофического поглощения.


Использование разработанного эжекторного насоса НЭМП позволяет:
– сокращать время в цикле остановки при наборе воды с помощью эжекторного насоса по сравнению с ожиданием завоза воды автотранспортом и периодичностью движения автотранспорта до ближайшего пункта набора воды;
– добиться низкой стоимости при наборе воды с помощью эжекторного насоса по сравнению с высокими затратами на автотранспорт для периодической доставки воды в приемные амбары в процессе циклического бурения, особенно при большой удаленности водоема;
– исключить длительный и дорогостоящий процесс, связанный с проведением изоляционных работ с закачкой большого количества тампонажных материалов при многочисленных спуско-подъемных операциях;
– обеспечить сохранность подъездных путей к объекту бурения.
Технические характеристики эжекторного насоса представлены в табл.
В среднем за 12 часов работы насоса НЭМП набор воды в амбар составил 838 м3, наибольший объем набора составил по скважине 5070 Глазовского месторождения (3250 м3) за 7 дней (рис. 4). Общее количество добытой воды с начала применения технологии составило 34372 м3 по 41 скважине (рис. 5). Среднее время операций составило 24,4 часа. Для решения проблем с водообеспечением при бурении скважин услуги при наборе воды насосом НЭМП оказываются сервисной компанией ООО «Нафта-Сервис», входящая в структуру ООО УК «Шешмаойл». Услуги ООО «Нафта-Сервис» по сопровождению способа бурения скважины при катастрофическом поглощении включают в себя:
– подготовку оборудования на базе производственного обслуживания;
– доставку насоса эжекторного с манжетным пакером (НЭМП) до объекта работ;
– технологическое сопровождение сборки и спуска НЭМП в комплексе с бурильным инструментом;
– ревизию оборудования непосредственно на объекте бурения (при необходимости повторное проведение операции). При ревизии оборудования возможно привлечение буровой бригады и механических ключей (АКБ, УМК, КТ и т.д.);
– составление акта выполненных работ;
– вывоз оборудования.

В ООО УК «Шешмаойл» разработан эжекторный насос для откачки пластовой воды из скважины в приемный амбар при вскрытии и прохождении зоны катастрофического поглощения промывочной жидкости в процессе строительства скважины бурением.


ВЫВОДЫ
1. В ООО УК «Шешмаойл» разработан эжекторный насос для откачки пластовой воды из скважины в приемный амбар при вскрытии и прохождении зоны катастрофического поглощения промывочной жидкости в процессе строительства скважины бурением.
2. Внедрение насоса эжекторного с манжетным пакером НЭМП позволило на скважинах отказаться от заказа автотранспортных услуг по завозу воды на буровую.

Литература

1. Исаев А.А., Тахаутдинов Р.Ш., Малыхин В.И., Шарифуллин А.А. Разработка эжектора для набора пластовой воды в приемные амбары из скважины // Нефть. Газ. Новации. 2018. № 3. С. 34–37.
2. Исаев А.А., Малыхин В.И., Шарифуллин А.А. Бурение скважины при катастрофическом поглощении промывочной жидкости // Булатовские чтения: материалы I Международной научно-практической конференции. 2018. С. 133–137.
3. Пат. 2685606 РФ, МПК Е21В 21/00. Способ бурения скважины при катастрофическом поглощении и устройство для его осуществления / Р.Ш. Тахаутдинов, Р.М. Ахунов, Р.А. Хакимов, В.И. Малыхин, О.З. Исмагилов, А.Р. Гареев; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная организация "Инновация". № 2018100474; заявл. 09.01.2018; опубл. 22.04.2019. Бюл. № 12.

References

1. Isaev A.A., Takhautdinov R.Sh., Malykhin V.I., Sharifullin A.A. Razrabotka ezhektora dlya nabora plastovoy vody v priyemnye ambary iz skvazhiny [Development of a jet device for gathering formation water into receiving pits from a well]. Neft. Gaz. Novatsii [Oil. Gas. Innovations], 2018, No. 3, pp.34-37 S. 34-37. (in Russian).
2. Isaev A.A., Malykhin V.I., Sharifullin A.A. Bureniye skvazhiny pri katastroficheskom pogloshchenii promyvochnoy zhidkosti [Well drilling under disastrous lost circulation of drilling fluid]. Bulatovskie chtenija: materialy I Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Proceedings of I International Scientific and Practical Conference “READINGS OF A.I. BULATOV”], 2018, pp. 133-137. (in Russian).
3.Takhautdinov R.Sh., Akhunov R.M., Khakimov R.A., Maly-khin V.I., Ismagilov O.Z., Gareev A.R. Sposob bureniya skvazhiny pri katastroficheskom pogloshchenii i ustrojstvo dlya yego osushchestvleniya [Well drilling method under disastrous lost circulation and the device to implement it]. Pat. 2685606 Rossiskaya Federatsiya, IPC E21B 21/00. No. 2018100474; zayavl. 09.01.2018; opubl. 22.04.2019. Byul. No. 12. (in Russian).

Комментарии посетителей сайта

    Функция комментирования доступна только для зарегистрированных пользователей


    Авторизация


    регистрация

    Тахаутдинов Р.Ш.

    генеральный директор

    ООО УК «Шешмаойл»

    Исаев А.А.

    Исаев А.А.

    к.т.н., ведущий инженер отдела инноваций и экспертизы

    ООО УК «Шешмаойл»

    Малыхин В.И.

    Малыхин В.И.

    главный специалист по инновационной деятельности

    ООО УК «Шешмаойл»

    Шарифуллин А.А.

    Шарифуллин А.А.

    к.т.н., начальник отдела инноваций и экспертизы

    ООО УК «Шешмаойл» г. Алметьевск, Республика Татарстан, 423458, РФ

    Просмотров статьи: 430

    Рейтинг@Mail.ru

    admin@burneft.ru