УД К 622.245

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН, ОБОРУДОВАННЫХ ШТАНГОВЫМИ УСТАНОВКАМИ

Л. Юсупова, А. Дабысов , М.Муликова .

(Кызылординский государственный университет им. Коркыт Ата )

Одна из наиболее важных научно-технических проблем при разработке месторождений – обеспечение наиболее полного извлечения нефти из недр. Решение проблемы осложнено тем, что большинство нефтяных месторождений в Республике Казахстан перешли на позднюю стадию их обработки. Это требует привлечения огромных материально-технических и трудовых резервов.

Для рационального извлечения нефти из недр необходима разработка эффективных методов воздействия на призабойную зону скважины.

Для изучения и контроля работы скважиной гидроударной установки и выявления причин отказов применяется стандартное оборудование для исследования скважин оборудованных штанговыми глубинными насосами [1,2]. Т.к. применение в скважине общепромышленного измерительного оборудования невозможно по технологическим причинам.

Для расчета величины гидроудара необходимо определить прямым или косвенным методами забойное давление, соответствующее данному установившемуся режиму работы [3].

Для прямого измерения забойного давления применяли малогабаритные скважинные манометры диаметром 22 - 25 мм. Такие приборы спускаются в межтрубное пространство скважины на стальной проволоке через отверстие в планшайбе при эксцентричной подвеске НКТ на устье. Полученные таким образом данные о забойном давлении наиболее достоверны. Однако в глубоких и искривленных скважинах, а также при малых зазорах в межтрубном пространстве бывают прихваты манометра и обрывы проволоки. Для предотвращения этого используются так называемые лифтовые скважинные манометры, подвешиваемые к приемному патрубку гидроударной установки и спускаемые в скважину вместе с НКТ. Такой метод позволяет получить достаточно надежные результаты исследования, однако он связан с необходимостью осуществления спускоподъемных операций для установки и извлечения лифтового манометра. Поэтому эти замеры приурочивают к очередным ремонтным работам на скважине или замене установки. Несмотря на точность результатов из-за трудоемкости и не технологичности эти методы не нашли широкого применения. Более технологически оправдано определение забойного давления косвенными методами, путем замера глубины динамического уровня жидкости в межтрубном пространстве, эхолотами или волномерами.

Принцип действия прибора заключается в следующем, в межтрубное пространство посылается звуковой импульс, который отражается от уровня жидкости, возвращается к устью скважины и улавливается микрофоном, соединенным через усилитель с регистрирующим устройством, записывающим принимаемые сигналы. Глубина динамического уровня определяется измерением расстояния между двумя пиками диаграммы, соответствующими начальному импульсу и отраженному от уровня жидкости. Поскольку звуковой сигнал проходит двойное расстояние от устья до уровня и обратно, и при известной скорости распространения звуковой волны в газовой среде межтрубного пространства, глубина уровня жидкости находится из соотношения:

S=ν* , (1)

где S - глубина уровня; t - время от момента подачи импульса до прихода отраженного сигнала, который проходит за это время путь 2S; V - скорость звука в газовой среде межтрубного пространства.

Такой метод определения уровня жидкости имеет ряд недостатков.

Скорость звука V в межтрубном пространстве зависит от давления, температуры и плотности газа, заполняющего это пространство. Погрешность в определении V непосредственно влияет на определяемую величину уровня S.

При измерении нескольких значений S и вычислении по ним средних величин, соответствующих нескольким режимам отбора жидкости в той же скважине, погрешности уменьшаются, так как систематическая ошибка в величине V одинаково отразится на всех измеряемых значениях S.

Наличие вспененной жидкости в межтрубном пространстве скважины затрудняет получение четкого отраженного сигнала от уровня и является общим недостатком

измерения эхолотом. Поэтому перед измерением очень важно не производить разрядки газа из межтрубного пространства во избежание вспенивания. Однако это не всегда возможно, так как некоторые конструкции хлопушек предусматривают ее соединение через специальное отверстие в устьевой планшайбе, закрываемое винтовой пробкой. Необходимо также отметить, что для определения по уровню забойного давления, соответствующего данному отбору жидкости, надо знать среднюю плотность столба жидкости от уровня до забоя. Определение этой плотности, зависящей от обводненности и газосодержания столба жидкости, затруднительно.

Современные высокочувствительные эхолоты фиксируют сигналы, отраженные от каждой муфты колонны НКТ. В этом случае глубина измеряемого уровня определяется подсчетом по эхограмме числа пиков до сигнала, соответствующего уровню жидкости и умножением числа пиков на длину одной трубы. Прибор обеспечивает выделение сигналов с помощью электрических фильтров, отраженных от верхних муфт, выделение сигналов от муфт, находящихся на большой глубине и выделение сигнала 01 уровня жидкости при больших глубинах.

В хлопушке или ее боковом отводе имеется кварцевый чувствительный микрофон для улавливания отраженных сигналов. В некоторых конструкциях эхолотов вместо микрофона используют термофоны. Микрофон превращает звуковые сигналы в электрические, поступающие в усилитель, который имеет трехканальный фильтр для глушения помехи и выделения измеряемого сигнала. Усилитель имеет регулятор чувствительности и цифровой блок записи сигнала.

Патрубок хлопушки присоединяется к фланцу задвижки межтрубного пространства без разрядки газа и допускает измерения при давлениях до 2,5 МПа.

Необходимо также отметить, что для определения по уровню забойного давления, соответствующего данному отбору жидкости, надо знать среднюю плотность столба жидкости от уровня до забоя. Определение этой плотности, зависящей от обводненности и газосодержания столба жидкости, затруднительно.

Данный метод позволяет снять эхограмму работы установки, которая также служит для контроля и анализа полного цикла импульсных воздействий на пласт. В цикл воздействий на пласт входит последовательность импульсов имплозии (депрессии) и гидроудара. Время записи сигнала эхолотом ограниченно 32 с, что вполне позволяет записать полный цикл работы установки при скорости станка-качалки 5 кач/мин.

Контроль работы установки осуществляется динамометрией. Динамограмма отражает изменение нагрузки на полированный шток в зависимости от перемещения штанг и после ее математической обработки определяется реальное перемещение плунжера. Для снятия динамограмм применяются регистрирующие приборы измерения силы, динамометры для удобства применения, совмещенные с эхолотами.

Таким образом, сопоставление снятой на гидроударной установке динамограммы с теоретической позволяет выяснить отклонения от нормальной работы системы в целом и дефекты в работе самого гидроударного генератора, утечки в плунжерных и клапанных парах, обрыв или отворот и заклинивание штанг. Динамограмма, кроме того, позволяет настроить гидроударный генератор и контролировать его работу. Регулярное обследование глубинных установок является обязательным, так как позволяет своевременно предотвратить более серьезные осложнения.

Список ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Щуров В.И. Технология и техника добычи нефти / В.И. Щуров // Учебник для вузов. -М.: Недра, 1983.

2. Мухаметзянов А.К. Добыча нефти штанговыми насосами. / А.К. Мухаметзянов, И. Н. Чернышов, А. И. Липерт, С. Б. Ишемгужин // - М.: Недра, 1993. — 350 с.

3. Гимутудинов Ш.К. Физика нефтяного и газового пласта / Ш.К. Гимутудинов, А.И. Ширковский// -М.: Недра, 1982.