Статья опубликована в журнале Harts E&P
В зрелых месторождениях проблемы с выносом песка могут составлять до 10% всех остановок добычи скважин. Причиной могут быть возникшие проблемы с подземным оборудованием для контроля пескопроявления или вынос песка, вызванный снижением давления или обводнением.
Существует множество причин, по которым песок или мелкодисперсный материал может попадать в ствол скважины, что в зависимости от объемов песка, может не приводить к серьезным последствиям. Однако накопление песка в скважине или в наземном оборудовании может привести к приостановке добычи, остановке скважины или обрушению пласта.
Управление и контроль выноса песка – это серьезная проблема в нефтегазовой отрасли. Часто первым признаком поступления песка в скважину являются нарушения технологических процессов на поверхности, например засыпка сепараторов или эрозия труб.
Поскольку все предыдущие технологии по борьбе с выносом песка отличались высокой стоимостью и низкой эффективностью, независимая глобальная сервисная компания Tendeka и специалисты по диагностике TGT создали Sandbar для смягчения дорогостоящих последствий пескопроявлений в скважинах.
Традиционные методы борьбы с поступлением песка в скважину дорогостоящие и трудоемкие. Во многих случаях требуется удалить песок из ствола скважины до внедрения выбранного решения для борьбы с выносом песка. Пластовой песок может продолжать поступать в ствол даже после проведенных мероприятий, что приводит к снижению производительности и увеличению вероятности эрозионного разрушения.
Таким образом, основная задача состоит в том, чтобы восстановить контроль над проявлениями выноса песка в действующих скважинах и предотвратить поступление песка в ствол скважины без проведения капитального ремонта или сложных операций с применением гравийных фильтров.
Правильная диагностика является важным первым шагом при любом планировании и проведении работ по восстановлению нормальной работы скважины. На протяжении десятилетий определение точного местоположения и количественная оценка поступления песка в скважину являлось трудноразрешимой задачей, поскольку предыдущие технологии не могли отличить песок от флюида.
Задачи по определению места поступления песка в ствол скважины и эффективного снижения выноса песка в настоящее время можно решить путем использования двух сервисов: первый – для точного определения места поступления песка в ствол скважины, а второй – для быстрого устранения повреждений.
Традиционные методы борьбы с поступлением песка в скважину сквозь барьеры дорогостоящие и трудоемкие. Во многих случаях требуется удалить песок из ствола скважины до внедрения выбранного решения для борьбы с выносом песка. Пластовой песок может поступать в ствол даже после установки традиционных решений восстановления герметичности скважины, что приводит к снижению производительности и увеличению вероятности эрозионного разрушения.
Таким образом, основная задача состоит в том, чтобы восстановить контроль над проявлениями выноса песка в действующих скважинах и предотвратить поступление песка в ствол скважины без проведения капитального ремонта или сложных операций с применением гравийных фильтров сквозь барьеры.
Правильная диагностика является важным первым шагом при любом планировании и проведении работ по восстановлению нормальной работы скважины. На протяжении десятилетий определение точного местоположения и количественная оценка поступления песка в скважину являлось трудноразрешимой задачей, поскольку предыдущие технологии не могли отличить песок от флюида.
Задачи по определению места поступления песка в ствол скважины и эффективного снижения выноса песка в настоящее время можно решить путем использования двух сервисов: первый–для точного определения места поступления песка в ствол скважины, а второй – для быстрого устранения повреждений.
Вопросы по управлению и устранению выноса песка имеют важное значение для поддержания целостности и продления жизненного цикла скважин. Совместный сервис Tendeka и TGT «Обнаружение Устранение Контроль» предлагает клиентам эффективное практическое решение: первый специализированный, интегрированный сервис, который может полностью оценить и устранить проблемы выноса песка в скважине.
На первом этапе «Обнаружение» сервис «Вынос песка» компании TGT проводит точное определение геометрии и количественную оценку выноса песка в ствол скважины и предоставляет качественную оценку интенсивности пескопроявления, четко определяя проблемные зоны даже в условиях турбулентного потока (Рисунок 1).
Сервис «Вынос песка» обычно используется для диагностики уже возникших проблем с выносом песка, однако его также можно использовать заблаговременно для обеспечения эффективности мер по борьбе с поступлением песка в скважину, направленных на несцементированный пласт, требующий регулярного вмешательства, проблем с неисправностью противопесочного фильтра и неисправностью наземного оборудования, и т.д.
Диагностика «Вынос песка» основана на фирменной системе компании TGT «Истинный поток» и акустической сенсорной платформе «Chorus». Поток жидкости в скважинной системе создает широкий спектр акустической сигналов, а платформа «Chorus» позволяет фиксировать и декодировать акустическую сигнатуру, генерируемую частицами песка, проникающими в ствол скважины. Платформа «Chorus», определяет места поступления песка в ствол скважины и проводит его количественную оценку, анализируя полученный спектр акустической мощности, разграничивая потоки песка и флюида. Данная система фиксирует акустическую сигнатуру песка при прохождении через добываемый флюид, что позволяет определить точное местоположение зон поступления песка и провести количественную оценку. Платформа «Chorus» использует высокоточную запись в широком динамическом диапазоне и запатентованный анализ распознавания потока песка, что обеспечивает точное обнаружения выноса песка в широком диапазоне сценариев.
Этап «Устранение» – восстановление контроля над проявлениями выноса песка в действующих скважинах и предотвращение поступления песка в ствол скважины - выполняется при помощи системы Tendeka «Filtrex», которая устанавливается с помощью гибких НКТ в скважину в целевой зоне для оперативного устранения повреждений сквозь барьеры за одну операцию (Рисунок 2).
Сервис является извлекаемой системой, что позволяет разместить гибкий матричный полимерный фильтр с открытыми ячейками с использованием традиционных средств в динамических условиях, включая размещение на гибких трубах и с помощью ниппелей.
После автоцентровки он может расширяться в искривлениях до 90˚, и считается единственным сервисом, способным работать через колонны/обсадные колонны большего диаметра, например, 3,688-дюймовый ниппель, с возможностью установки в 7-дюймовой обсадной колонне. Сервис можно использовать внутри работающего скважинного инструмента и компрессионной втулки. После установки обеспечивается полное перекрытие поврежденного участка. При падении шара с поверхности создаваемое давление сначала устанавливает якорь, а затем ослабляет компрессионную втулку.
После удаления втулки матричный полимер расширяется до ствола скважины, тем самым позволяя извлечь гибкую НКТ. Заполнение заколонного пространства матричным полимером с открытыми порами предотвращает попадание твердых частиц пласта в ствол скважины, в то же время позволяя пропускать жидкости или газы. Многослойная система обеспечивает полное расширение в поврежденных участках экрана или обсадной колонны и эффективное перекрытие потока, восстанавливая контроль за выносом песка в действующих скважинах (Рисунок 3).
Революционный сервис «Filtrex» может производить очистку скважины от песка и химическую обработку в динамических условиях, тем самым сокращая количество спуск-подъемных операций. Система устанавливается с помощью гибких НКТ, тем самым значительно повышая финансовую целесообразность восстановления добычи скважин, работающих с отклонениями. Поскольку использование данной системы исключает проведение капитального ремонта и сложных операций с применением гравийных фильтров через НКТ, система восстановления работоспособности скважины также может сократить время вмешательства и работы системы наполовину.
Длину можно изменять в соответствии с задачами и ограничением длины лубрикатора. Для увеличения длины компоновки секции фильтров могут устанавливаться одна на другую. Конструкция системы позволяет комбинировать различные компоненты с различными размерами ячеек, что обеспечивает необходимый размер фильтра для каждой задачи и удержание песка в пластах до 110°C (230°F).
Принципиальным отличием данного сервиса является то, что результаты проведенных операций по устранению пескопроявлений можно контролировать с помощью диагностического комплекса компании TGT «Вынос песка» изнутри установленнойсистемы Filtrex для контроля эффективности проведенных операций, что в целомпозволяет рационально использовать имеющиеся ресурсы и добиваться лучших результатов контроля выноса песка.
Существующие методы восстановления работоспособности скважины для решения проблем контроля выноса песка, такие как установка противопесочных фильтровы, использование химреагенты или применение гравийных фильтров, не эффективны, так как не учитывают точное местоположение возникшей проблемы. Кроме того, такие системы могут различаться по сложности, стоимости, рискам, и долговечности. Недостатки таких систем могут привести к снижению производительности и, в крайних случаях, к потере герметичности на поверхности вследствие эрозии.
Использование двух технологий в одном сервисе обеспечивает быстрое, точное и направленное решение различных проблем, связанных с выносом песка, существенно снижая время проведения операций, затраты и риски по сравнению с традиционными решениями. Сервис может применяться для колонн даже в динамических условиях и производить очистку скважины от песка за одну спуск-подъемную операцию, обеспечивает большую гибкость и надежность.
В конечном счете, это позволяет недропользователям лучше понять истинные источники и характеристики выноса песка, а также принимать обоснованные решения по управлению скважинами и пластами, нацеленные на улучшение целостности и увеличение срока службы активов.
