О возможностях повышения продуктивности нефтяных скважин
Colmatadge zone of a productive horizont oil well is one of main reason waste time and reducing productivity of drilling works.Methods have been description of slow down of colmatation processes.
Saved in:
| Published in: | Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения |
|---|---|
| Date: | 2010 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України
2010
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/23382 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | О возможностях повышения продуктивности нефтяных скважин / Р.Б. Ракишев, В.П. Онищин, Б.Т. Ратов // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2010. — Вип. 13. — С. 33-38. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-23382 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Ракишев, Р.Б. Онищин, В.П. Ратов, Б.Т. 2011-07-04T13:16:10Z 2011-07-04T13:16:10Z 2010 О возможностях повышения продуктивности нефтяных скважин / Р.Б. Ракишев, В.П. Онищин, Б.Т. Ратов // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2010. — Вип. 13. — С. 33-38. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. XXXX-0065 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/23382 622.255 Colmatadge zone of a productive horizont oil well is one of main reason waste time and reducing productivity of drilling works.Methods have been description of slow down of colmatation processes. ru Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения Породоразрушающий инструмент из сверхтвердых материалов и технология его применения О возможностях повышения продуктивности нефтяных скважин Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
О возможностях повышения продуктивности нефтяных скважин |
| spellingShingle |
О возможностях повышения продуктивности нефтяных скважин Ракишев, Р.Б. Онищин, В.П. Ратов, Б.Т. Породоразрушающий инструмент из сверхтвердых материалов и технология его применения |
| title_short |
О возможностях повышения продуктивности нефтяных скважин |
| title_full |
О возможностях повышения продуктивности нефтяных скважин |
| title_fullStr |
О возможностях повышения продуктивности нефтяных скважин |
| title_full_unstemmed |
О возможностях повышения продуктивности нефтяных скважин |
| title_sort |
о возможностях повышения продуктивности нефтяных скважин |
| author |
Ракишев, Р.Б. Онищин, В.П. Ратов, Б.Т. |
| author_facet |
Ракишев, Р.Б. Онищин, В.П. Ратов, Б.Т. |
| topic |
Породоразрушающий инструмент из сверхтвердых материалов и технология его применения |
| topic_facet |
Породоразрушающий инструмент из сверхтвердых материалов и технология его применения |
| publishDate |
2010 |
| language |
Russian |
| container_title |
Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения |
| publisher |
Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України |
| format |
Article |
| description |
Colmatadge zone of a productive horizont oil well is one of main reason waste time and reducing
productivity of drilling works.Methods have been description of slow down of colmatation
processes.
|
| issn |
XXXX-0065 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/23382 |
| citation_txt |
О возможностях повышения продуктивности нефтяных скважин / Р.Б. Ракишев, В.П. Онищин, Б.Т. Ратов // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2010. — Вип. 13. — С. 33-38. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT rakiševrb ovozmožnostâhpovyšeniâproduktivnostineftânyhskvažin AT oniŝinvp ovozmožnostâhpovyšeniâproduktivnostineftânyhskvažin AT ratovbt ovozmožnostâhpovyšeniâproduktivnostineftânyhskvažin |
| first_indexed |
2025-11-25T11:07:00Z |
| last_indexed |
2025-11-25T11:07:00Z |
| _version_ |
1850510949121785856 |
| fulltext |
РАЗДЕЛ 1. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ ИЗ СВЕРХТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ
33
and judge the quality of raw materials and sintering. Stone production plants can adjust properly
technological parameters of equipment due to the cutting performance.
The detecting system has been applied successfully in practice, having excellent human-
computer interaction, high test precise and convenient operation. The system can be widely used in
stone production companies, saw production plants and the quality testing department etc. so mar-
ket prospect is excellent.
Reference
1. Guojie, Wang zhaoba. Base on LabVIEW serial communication interface design and reali-
zati//Mechanical engineering.2008.№5.P. 57-59.
2. Lixiaofeng, Zhang hongmin, Mei kangping. Base on LabV IEW multichannel and muti-
parameters virtual instrument design//. Computer and digital engineering, 2008.№3.P.
148–150.
3. Qilei,Niu qiulin,Kou zili. the test and research of PCBN tools cut off harden steel//Diamond
and grinding material engineering.2009.№5.P. 23-27
4. J Imenez F J, De Ffrutos J. Virtual instrument for measurement, processing data, and visua-
lization of vibration patterns of piezoelectric devices //. Computer Standards &Interfaces.
2005. 27.№ 6.P. 653–663.
Received 11.06.10
УДК 622. 255
Р. Б. Ракишев
1
, акад. НАН РК; В. П. Онищин
2
, член-корр. РАЕН;
Б. Т. Ратов
1
, канд. тех. наук
1
Казахский национальный технический университет имени К.И. Сатпаева, г. Алматы,
2
Санкт-Петербургский государственный горный институт, Россия
О ВОЗМОЖНОСТЯХ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ
НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН
Colmatadge zone of a productive horizont oil well is one of main reason waste time and re-
ducing productivity of drilling works.Methods have been description of slow down of colmatation
processes.
Как известно, что продуктивность нефтяных скважин неуклонно снижается в процессе
их эксплуатации. Вскрытие продуктивного пласта сопровождается нарушением его естествен-
ных фильтрационных свойств в призабойных зонах скважин, что обусловливается перемеще-
нием частиц породы и проникновением в поровое пространство промывочной жидкости, ее
фильтрата и шлама (представляющим суть кольматации) вызванным избыточным гидростати-
ческим давлением, необходимым для предотвращения обрушения стенок скважины.
Кольматация является одной из основных причиной снижения производительности
скважины с течением времени. На интенсивность ее проявления влияет множество факторов.
В первую очередь это характер используемой промывочной жидкости.
Особенности позднего периода эксплуатации нефтяных месторождений обусловли-
вают необходимость постоянного поддержания высокой эффективности и качества прово-
димых работ. Важнейшим критерием качества работ при бурении скважин, вскрытии пла-
стов, вводе их в эксплуатацию и в процессе эксплуатации является минимизация негативного
воздействия на природные коллекторские свойства продуктивных пластов.
Выпуск 13. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
34
Уже на стадии бурения и первичного вскрытия нефтяного пласта в призабойной зоне
происходят необратимые физико-химические и механические процессы, приводящие к сни-
жению проницаемости нефти.
В результате многочисленных лабораторных исследований и экспериментальных ра-
бот, выполненных в процессе бурения скважин, установлено следующие:
– с увеличением перепада давления между стволом скважины и призабойной зоной
пласта, а также продолжительности контакта бурового раствора с пластом, увеличивается
объем проникающих в пласт фильтратов и твердых частиц, повышается закупоривание буро-
вом раствором призабойной зоны продуктивного горизонта;
– наибольший вред буровой раствор приносит при вскрытии пластов с низкой прони-
цаемостью, а также продуктивных горизонтов с незначительными пластовыми давлениями;
– из всех параметров бурового раствора наиболее существенно на фильтрацию жид-
кости в пласте влияют водоотдача и динамическая фильтрация, в зависимости от скорости
потока и температуры в забое.
В результате низкого качества вскрытия продуктивного пласта снижаются добычные
возможности скважин, ухудшается приток жидкости и газа из малопроницаемых прослоев
пласта, снижается дренируемый объем, а, следовательно, и коэффициент нефтеотдачи. Все
это приводит к необходимости создания повышенных компрессий при освоении и эксплуа-
тации скважин, что особенно негативно влияет на разработку залежей, коллекторы которых
представлены несцементированными или слабо сцементированными песками, либо подош-
венными водами. Повышенные компрессии в неустойчивых коллекторах приводят к разру-
шению призабойной зоны, что может вызвать аварийные ситуации, а при наличии подош-
венной воды коллекторы преждевременно обводняются.
В технологических процессах нефтедобычи применяют сотни химических продуктов
различного класса. Которые наряду с позитивным влиянием на пласт оказывают также нега-
тивное воздействие, как на состояние пористой среды, так и на дальнейший процессы добы-
чи и подготовки нефти.
На физико-химические свойства пластовой нефти в процессе разработки месторожде-
ний существенно влияют химические реагенты, закачиваемые в пласт для обработки приза-
бойной зоны и для увеличения нефтеотдачи, в частности они могут способствовать умень-
шению температуры насыщения нефти парафином, что приводит к его накоплению.
Накопление парафина и образование асфальтено-смоло-парафиновых отложений
(АСПО) наиболее характерно для завершающей стадии отработки нефтяных месторождений.
Нефтяная скважина, как любое сложное техническое сооружение, периодически требует
текущих и капитальных ремонтных работ. Одной из предварительных операций, обеспечиваю-
щей успешное безопасное проведение подземного ремонта, является глушение скважины.
Применяемая технология глушения скважин предусматривает два варианта замены
скважинной жидкости на жидкость глушения – полную в объеме всей скважины, или час-
тичную, на глубину подвески насосно-компрессорных труб. В обоих вариантах жидкость
глушения с повышенной плотностью оказывается на забое скважин и контактирует с про-
дуктивным пластом. Вследствие перепада давления происходит проникновение части жид-
кости глушения в пласт во время проведения ремонтных работ.
Объемы работ по подземному ремонту и глушению скважин с с течением времени
увеличиваются. В отрасли еще в начале 80-х годов прошлого века ежегодно производилось
более 70 тысяч ремонтов, большинство из которых осуществлялись с предварительным глу-
шением скважин; сегодня эти цифры возросли, как минимум в 1.5-2 раза. Как правило, каж-
дая скважина, ежегодно (или раз в два года) подвергается глушению.
Традиционными технологическими жидкостями для промывки и глушения скважин при
производстве подземных ремонтов нефтяных скважин являются пластовые минерализованные
воды и водные растворы неорганических солей (хлористого натрия, хлористого кальция, хлори-
стого магния и др.), глинистые растворы на водной основе, утяжеленные при необходимости
РАЗДЕЛ 1. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ ИЗ СВЕРХТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ
35
мелкодисперсными наполнителями: баритом, гематитом, мелом и пр. Широкое применение этих
водных систем для глушения скважин на всех месторождениях страны обусловливается их дос-
тупностью, относительно невысокой стоимостью и простотой приготовления.
Таким образом, продуктивные пласты в течении всего времени эксплуатации, начиная
со вскрытия бурением, подвергаются периодическому воздействию водных систем, что при-
водит к значительному снижению нефтепроницаемости призабойных зон добычных скважин
и, как следствие, к значительным срокам освоения месторождения и выхода скважины на
режим. В результате уменьшаются объемы добычи нефти, снижается продуктивность экс-
плуатации скважин и отдача пластов.
В этой связи большее значение приобретают разработка и выбор наиболее эффективных
технологических жидкостей, используемых при сооружении, эксплуатации и ремонте скважин.
С течением времени в эксплуатируемых скважинах в результате отложения твердых
веществ в них образуются местные сужения, что приводит к снижению производительности
скважин. Нередко также возникают аварийные ситуации, требующие проведения ремонтных
работ с постановкой искусственных пробок, которые обычно выполняются из цементно-
песчаного материала и имеют значительную крепость, в отличие от слабых пород, по кото-
рым осуществляется проходка скважины. Чаще всего ремонтные работы выполняются на
значительных глубинах ликвидация пробок, занимает много времени, что обуславливает
длительное воздействие скважинной жидкости на призабойную зону пласта, негативные по-
следствия неизбежны. Для сокращения времени ликвидации пробок и расширения суженных
участков скважины необходимо повышение производительности ремонтных работ.
Методы, применяемые для борьбы с кольматацией, способствуют снижению ее ин-
тенсивность, но не ликвидируют полностью. Для восстановления дебита скважины исполь-
зуют методы декольматации скважин.
В настоящее время применяют свыше 20 методов декольматации. Многочисленность их
вызывает необходимость создания их классификации для облегчения выбора и использования.
Разработанная новая классификация методов декольматации продуктивных пластов
показана на рис. 1. Главный принцип, положенный в ее основу, – вид энергии (поля), воздей-
ствующей на пласт. В соответствии с этим принципом методы декольматации поделены на
физические, химические и комбинированные.[1]
Каждый метод в свою очередь классифицируется по методам и средствам воздействия
на пласт.
Так, физический метод по воздействию на пласт делится на механический, гидравли-
ческий и гидроимпульсный, химический – по воздействию химического реагента, физико-
химический – по конкретным технико-технологическим средствам воздействия на пласт.
Результаты изучения эффективности методов декольматации по данным стендовых и
производственных экспериментов показало, что наиболее перспективный гидровибрацион-
ный метод, характеризующийся созданием знакопеременных давлений на стенку скважины и
фильтр.
Из существующих устройств для гидровибрационной декольматации наиболее эф-
фективную работу при глубине скважин свыше 200 м обеспечивает устройство с использо-
ванием гидроударников, в качестве генераторов гидроимпульсов (рис. 2). Поскольку гидро-
ударники являются буровыми машинами, то выбором наиболее эффективной конструкции
гидроударника решается сразу две задачи по повышению производительности нефтяных
скважин – декольматация призабойной зоны и повышение эффективности бурения при ре-
монтных работах.
Выпуск 13. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
36
Р
и
с.
1
.
К
ла
сс
и
ф
и
к
а
ц
и
я
м
ет
о
д
о
в
д
ек
о
ль
м
а
т
а
ц
и
и
н
еф
т
ен
о
сн
ы
х
п
ла
ст
о
в
ст
о
в
РАЗДЕЛ 1. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ ИЗ СВЕРХТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ
37
Выводы
Для снижения потерь при добыче нефти и повышения производительности скважин
существуют, три основных направления работ.
Первое направление заключается в разработке специальных технологических жидко-
стей, соответствующих процессам, происходящим в скважине, с позиции минимального
влияния на кольматацию скважины и оборудования. Следует переходить от методологиче-
ского принципа «эксплуатация пласта» к бережному «обслуживание пласта», начиная от его
качественного первичного вскрытия, и далее по цепочке, качественное вторичное вскрытие
качественное глушение качественная промывка система стимуляции продуктивности и
регулирования отбора воды и нефти поддержание оптимальной энергетики пластов. Толь-
ко при новом подходе будут созданы технологические предпосылки работы нефтедобываю-
щих скважин с потенциальным дебитом в течение продолжительного периода.
Второе направление сокращение продолжительности контакта скважины с техноло-
гическими жидкостями, что негативно влияет на фильтрационные свойства призабойной зо-
ны. Это возможно путем повышения производительности процессов бурения при ремонтных
работах в скважинах.
К третьему направлению относятся работы по ликви-
дации последствий засорения и кольматации скважин и
фильтров в призабойной зоне, т. е. декольматации скважин
для увеличения их дебита.
Результаты исследований показали, что обеспечить
наиболее эффективное проведение работ по второму и треть-
ему направлениям можно посредством использования гидро-
ударников.
Наиболее широкий диапазон возможных глубин приме-
нения в скважине и сокращение продолжительности использова-
ния за счет повышения эффективности процесса обеспечивает
предложенная нами конструкция двухклапанного гидроударника
«НГ», на которую получен инновационный патент КZ.
Разработанный двухклапанный гидроударник (рис. 2)
имеет корпус 1, в верхней части которого расположен пере-
ходник на колонну бурильных труб и клапанная коробка 2,
содержащая центральную полость 4, соединенную с затруб-
ным пространством скважины отверстием 5, и продольные
отверстия 3 для прохода жидкости в камеру 7. В камере 7
расположен верхний клапан 6, шток которого входит в по-
лость 4 клапанной коробки 2, а также ограничительное коль-
цо 8 для ограничения хода верхнего клапана 6.[2]
В камеру также выходит и шток ударника 11, с централь-
ным осевым каналом, открытый с верхнего торца штока, а
внизу переходящий в радиальные каналы 12. Для ударника
характерно дифференциальное исполнение: площадь сечения
его нижнего торца имеет сечение А, а верхний выполнен в ви-
де ступени, площадь сечения верхней части которой – А1, а
нижней – А2, причем последняя находится в камере низкого
давления 9, в связи с чем, из находящихся в зонах высокого
давления площадей А и А1 больше площадь нижнего торца А.
Камера низкого давления находится между корпусом
гидроударника и ударником. Она разгружена от давления в
затрубное пространство через отверстие 10. Нижняя часть
ударника выходит в нижнюю камеру высокого давления 13,
Рис. 2. Схема двухклапан-
ного гидроударника двой-
ного действия НГ
Выпуск 13. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
38
куда выходит также верхняя часть трубчатого клапана 14 с ограничительным буртом 16 и
находится ограничительное кольцо 15. Нижний торец клапана опирается о наковальню 18,
соединенную с корпусом гидроударника через шлицевой переходник 17, передающий нако-
вальне вращение относительно продольной оси через корпус и разъединяющий при ударе
массу наковальни с породоразрушающим инструментом от массы гидроударника и колонны
бурильных труб, соединенных с ним.
Верхний клапан камеры имеет дифференциальное исполнение, т. е. его торцовые
площади, на которые воздействует давление в камере, различны за счет того, что часть верх-
ней площади площадь штока, находится в полости низкого давления.
Замена дросселя, характерного для принятого в качестве прототип гидроударника двой-
ного действия Р-3МГ, клапаном, который полностью перекрывает поток жидкости, причем
за короткое время, что сопровождается гидравлическим ударов в нижней камере, создающим
высокое давление, интенсифицирует обратный ход ударника, сокращается время t1 и полное
время цикла. Соответственно увеличивается частота ударов и уменьшается расстояние меж-
ду следами от удара каждого резца.
Кроме того, при отрыве нижнего клапана от ударника в клапане открывается отверстие,
обеспечивающее свободное истечение жидкости из нижней камеры, а следовательно, устра-
няющее противодействие рабочему ходу ударника, что повышает энергию удара. Таким об-
разом, нижний клапан, выполняя функцию дросселя, одновременно выполняет функцию
внутреннего клапана ударника в машине Р-3МГ. Этим достигается повышение эксплуатаци-
онных показателей гидроударника при упрощении конструкции.
Литература
1. Ратов Б.Т. Разработка технико-технологических средств гидровибрационного освое-
ния водоносных пластов. //Автореф. дисс. Алматы.: Изд-во Каз НТУ. 2006.
2. Инновац. пат. № 21226. Казахстан. Двухклапанный гидроударник двойного действия/
М. Отебаев, Б. М. Ратов, М. В. Таран, Б. М. Отебай. Опубл. 15.05.09. Бюл. № 5.
Поступила 04.06.10
УДК 622.243
И. Я. Ширали
Государственная Нефтяная компания Азербайджанской Республики
ОПТИМИЗАЦИЯ ГЕОМЕТРИИ РЕЖУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ
ВООРУЖЕНИЯ ПОРОДОРАЗРУШАЮЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
Interaction of working parts rockdestractive tools with the rocks in the drilling work process
has been considered.
Mechanical model of loading of working parts have been made up. In accordance with cor-
responding boundary and initial conditions mathematical model of the interaction process has been
developed and solved on the basis of this model. As a calculating procedure variation method of
conditional oplimizalon has been applied. As a result methods determining optimal form of working
parts providing maximum destructive power and minimum energy intensity have been developed.
При решении вопросов геометрии режущих кромок следует исходить из физико-
механических свойств разрушаемых пород. Это обусловлено, тем что форма рабочих по-
верхностей породоразрушающих инструментов должна регламентироваться из расчѐта наи-
меньшей сопротивляемости внедрению инструментов в разрушаемый объект.
|