Методы исследования скважин. Требование безопасности при исследовании скважин (РД 08-624-03 п. 3.5.2.59-3.5.2.64)

Билет №10

Существует много методов исследования скважин и технических средств для их осуществления. Все они предназначены для получения информации об объекте разработки, об условиях и интенсивности притока нефти, воды и газа в скважину, об изменениях, происходящих в пласте в процессе его разработки.

В процессе выработки запасов условия в нефтяной залежи и в скважинах изменяются. Скважины обводняются, пластовое давление снижается, газовые факторы могут изменяться. От наличия такой достоверной информации зависит правильность принимаемых решений по осуществлению на скважинах тех или иных геолого-технических мероприятий.

Геофизические методы исследования. Из всех методов исследования скважин и пластов следует выделить особый комплекс геофизических методов. Они основаны на физических явлениях, происходящих в горных породах и насыщающих их жидкостях и при воздействии на них радиоактивного облучения или ультразвука.

1. Электрокаротаж. Одним из важнейших методов является электрический каротаж скважин, который позволяет проследить за изменением удельного сопротивления пород. Позволяет находить отметки кровли и подошвы проницаемых и пористых коллекторов, определять нефтенасыщенные пропластки.

2. Радиоактивный каротаж - РК. Он основан на использовании радиоактивных процессов, происходящих в ядрах атомов, горных пород и насыщающих их жидкостей. По РК определяют пористость коллекторов.

3. Нейтронный каротаж (НК) основан на взаимодействии потока нейтронов с ядрами элементов горных пород. Дает дополнительную информацию о коллекторе и пластовых жидкостях.

4. Акустический каротаж (АК). Это определение упругих свойств горных пород.

5. Другие виды каротажа. К другим видам относится кавернометрия, т.е. измерение фактического диаметра не обсаженной скважины и его изменение вдоль ствола. Кавернограмма в сочетании с другими видами каротажа указывает на наличие проницаемых и непроницаемых пород. Термокаротаж позволяет дифференцировать породы по температурному градиенту.

Гидродинамические методы исследования. Они основаны на изучении параметров притока жидкости или газа к скважине при установившихся или при неустановившихся режимах ее работы. К числу таких параметров относятся дебит и давление.

Исследование при установившихся режимах позволяет получить важнейшую характеристику работы скважины - зависимость притока жидкости от забойного давления. Этот метод позволяет определить гидропроводность пласта.

Сущность метода заключается в том, что при эксплуатации скважины на несколько последовательно сменяющихся режимах определяют зависимости дебита нефти, воды, ГФ, выносимого песка от перепада давления между пластом и забоем скважины. Режим эксплуатации считается установившимся, если дебит и забойное давление в течении времени практически не изменяется. После регистрации установившихся дебита и забойного давления скважину переводят на другой режим и определяют новые значения параметров. Наблюдения проводят на 3-4 режимах и обычно заканчивают регистрацией пластового давления. По результатам исследований строят индикаторную диаграмму зависимости дебита от забойного давления.

Исследование при неустановившихся режимах позволяет определить пьезопроводность, для более удаленных зон пласта и приведенный радиус скважины, а также некоторые особенности удаленных зон пласта, такие как ухудшение или улучшение гидропроводности.

Сущность метода заключается в том, что при изменении режима работы скважины проводят наблюдение за изменением забойного давления со временем. В большинстве случаев скважину после длительной эксплуатации останавливают и регистрируют КВД или уровень жидкости в затрубном пространстве. По такому методу исследуют все виды нефтяных, газовых и нагнетательных скважин. По результатам исследований строят графики восстановления забойного давления или КВД от времени. По графикам можно определить параметры (гидропроводности, приемистость и пьезопроводности).

Скважинные дебитометрические исследования. Они позволяют определить приток жидкости вдоль интервала вскрытия в добывающих скважинах (профили притока) и интенсивность поглощения в нагнетательных скважинах (профили поглощения) с помощью регистрирующих приборов - дебитомеров и расходомеров. Скважинные дебитометрические исследования дают важную информацию о действительно работающей интервале пласта, о долевом участии в общем дебите отдельных пропластков.

Комплекс исследовательских работ по изучению параметров пласта и контролю за его эксплуатацией, устанавливается специальными графиками разрабатываемых для промыслов.

3.5.2.59. Периодичность и объем исследований эксплуатационных скважин устанавливаются на основании утвержденных регламентов, разработанных в соответствии с проектом разработки данного месторождения.

3.5.2.60. Спуск глубинных приборов и инструментов, опускаемых на канате, должен осуществляться только при установленном на устье скважины лубрикаторе с герметизирующим сальниковым устройством.

3.5.2.61. Спуско-подъемные операции следует проводить с применением лебедки, обеспечивающей вращение барабана с канатом в любых желаемых диапазонах скоростей и с фиксированной нагрузкой на канат (проволоку). Допускается применение подъемников с механическим приводом при контролируемой нагрузке на канат.

3.5.2.62. Перед установкой на скважину лубрикатор подвергается гидравлическому испытанию на давление, ожидаемое на устье скважины. После установки и перед каждой операцией лубрикатор необходимо проверить на герметичность постепенным повышением давления продукции скважины.

3.5.2.63. Проволока, применяемая для глубинных исследований, должна быть цельной, без скруток, а для работы с содержанием сероводорода более 6% - выполнена из материала, стойкого к сероводородной коррозии.

3.5.2.64. Исследование разведочных и эксплуатационных скважин в случае отсутствия утилизации жидкого продукта запрещается.

 

2. Теплообменник: назначение, устройство, требования к оборудованию.

Теплообменник – устройство для передачи тепла от одного теплоносителя к другому. Теплоносителями могут быть газы, пары, жидкости. В зависимости от назначения теплообменные аппараты используют как нагреватели и как охладители. Теплообменный аппарат – автономное теплопередающее устройство, состоящее из теплопередающего элемента (элементов) и полостей для движения теплоносителей.

Теплообменники по способу передачи теплоты подразделяют на поверхностные, где отсутствует непосредственный контакт теплоносителей, а передача тепла происходит через твёрдую стенку, и смесительные, где теплоносители контактируют непосредственно. Поверхностные теплообменники в свою очередь подразделяются на рекуперативные и регенеративные, в зависимости от одновременного или поочерёдного контакта теплоносителей с разделяющей их стенкой.

Рекуперативный теплообменник - теплообменник, в котором горячий и холодный теплоносители движутся в разных каналах, в стенке между которыми происходит теплообмен.

В регенеративных поверхностных теплообменниках теплоносители (горячий и холодный) контактируют с твердой стенкой поочерёдно. Теплота накапливается в стенке при контакте с горячим теплоносителем и отдаётся при контакте с холодным.

Смесительный теплообменник (или контактный теплообменник) - теплообменник, предназначенный для осуществления тепло и массообменных процессов путем прямого смешивания сред. Пригодны они лишь в случаях, когда по технологическим условиям производства допустимо смешение рабочих сред.

Конструктивно теплообменники подразделяют на:

- объемные одна из сред имеет значительный объем в теплообменнике, одна среда сосредоточена в баке большого объема, вторая протекает через змеевик.

- скоростные среды движутся с достаточно большой скоростью для увеличения коэффициента теплоотдачи, среды движутся одна в межтрубном пространстве, другая внутри трубочек.

- пластинчатый теплообменник состоит из набора пластин, среды движутся между пластинами.

- спиральный теплообменник представляет собой два спиральных канала, навитых из рулонного материала вокруг центральной разделительной перегородки, среды движутся по каналам. Одно из назначений спиральных теплообменников - нагревание и охлаждение высоковязких жидкостей.

Серьёзной проблемой является коррозия теплообменников. Для защиты от коррозии применяется газотермическое напыление труб пароперегревателей.