Нефтегазовый комплекс России на протяжении всей своей истории придерживался одной доминирующей стратегии - от уже освоенных территорий к новым, более богатым, с неуклонным значительным ростом производства продукции.
К сожалению, в настоящее время многие из месторождений вышли на позднюю стадию разработки с падающей добычей. Разработка других месторождений требует значительных инвестиций.
Поэтому одной
из основных целей нефтегазодобывающих компаний сегодня является более полное извлечение углеводородного сырья и снижение себестоимости этого процесса.
Классические технологии, позволяющие решать данную проблему, имеют пределы, и эти пределы уже достигнуты для большинства разрабатываемых месторождений России.
Одним из наиболее технологичных способов, обеспечивающим вскрытие продуктивных пластов является колтюбинг.
Колтюбинговый способ (coiled tubing) основан на использовании безмуфтовых гибких труб.
Он находит широкое применение при эксплуатации скважин.
Особенно эффективным колтюбинг может оказаться на месторождениях, находящихся в поздней стадии разработки и для реанимирования старого фонда скважин.
Мировой опыт применения колонн гибких труб (КГТ) насчитывает более 35 лет.
Если вначале колтюбинг применялся для осуществления наиболее простых операций, очистки колонны труб и забоев от песчаных пробок, то сегодня с его помощью можно осуществлять практически весь набор операций подземного ремонта скважин.
Колтюбинговая технологии бурения имеет ряд преимуществ над традиционными.
При Coiled Tubing: значительно снижается повреждение коллекторских свойств пласта и полностью устраняется вероятность прихвата бурового инструмента.
Кроме того, упрощается состав бурового раствора (вода, пластовая нефть или дизельное топливо), что успешно исключается фильтрация бурового раствора в пласт.
Также во время работ ведется точный навигационный контроль на основе данных, получаемых в реальном масштабе времени и исследование скважины в процессе ремонта.
На всех этапах выполнения внутрискважинных операций, начиная с подготовки комплекса ремонтного оборудования, и вплоть до его свертывания обеспечивается герметичность устья скважины.
Кроме того, работы в нефтяных и газовых скважинах осуществляются без их предварительного глушения.
При использовании колтюбинговой технологии обеспечивается безопасность проведения спускоподъемных операций.
Дело в том, что в данном случае не нужно осуществлять свинчивание/развинчивание резьбовых соединений и перемещать насосно-компрессорные трубы (НКТ) на мостки.
Кроме того, время требуемое на спуск и подъем внутрискважинного оборудования на проектную глубину сокращается.
Еще одним важным достоинством этой технологии бурения является обеспечение возможности бурения, спуска забойных инструментов и приборов, а также выполнения операций подземного ремонта в горизонтальных и сильно искривленных скважинах.
Очистка стволов скважины является дополнительной работой, направленной на подготовку к бурению методом колтюбинга или освобождению ствола от песка.
При этом колтюбинговый агрегат совершает возвратно-поступательные движения на определенное расстояние внутри ствола.
Для очистки ствола от твердых тел необходимо выбрать оптимальную скорость движения чистящего агрегата в соответствии с рабочим режимом.
Никаких опубликованных сообщений о том, какой должна быть эта скорость, ранее не было.
Были проведены многочисленные лабораторные испытания с целью изучения данного способа очистки и влияния различных видов твердых частиц на эффективность очистки ствола.
Исходными параметрами для сравнения были:
- тип выпускного отверстия (сопла);
- размер фрагментов;
- вид жидкости;
- угол отклонения;
- эффект многофазной струи.
В результате проведенных лабораторных испытаний были получены следующие результаты:
- в сравнении с циркуляционной очисткой ствола метод колтюбинга оказался более эффективным;
- в заданном рабочем режиме можно выбрать скорость очистки, при которой происходит полное удаление твердых тел;
- выпускное отверстие (сопло) с правильно выбранным приспособлением для выпуска струи действует с оптимальной скоростью и дает больший эффект очистки;
- степень очистки ствола зависит от угла отклонения, вида жидкости, размера частиц и типа форсунки (сопла).
По сравнению с очисткой стационарной циркулирующей водой метод колтюбинга является более эффективным.
Для исследуемого типа скважин существует оптимальная скорость очистки колтюбингом, при которой достигается полное удаление твердых тел из скважины. Оптимальная скорость очистки колтюбингом зависит от угла отклонения, вида жидкости (флюида), размера твердых частиц и типа сопла (форсунки). Сопло с правильно подобранным впрыскивающим устройством обеспечивает эффективность процесса очистки.
Результаты исследования различного размера твердых частиц показали, что когда скважина имеет разные углы отклонения, то удаление твердых частиц диаметром от 0,15 до 7 мм происходит более эффективно. Круглые частицы, например фракционный песок, удаляются наиболее легко, скважинная пыль - с определенными трудностями, а самым трудным является удаление шлама.
Реология флюидов играет важную роль в удалении твердых тел, и самые оптимальные результаты по очистке достигаются в том случае, если флюид, используемый в турбулентном потоке, имеет малую вязкость, а для увеличения способности выноса твердых частиц используется гель или многофазная система очистки ствола скважины.
Для результативного прогнозирования эффективности очистки необходима компьютерная обработка полученных многочисленных независимых переменных величин, влияющих на удаление твердых тел из скважины.
Последнее время все больше внимания уделяется экологическим вопросам. Компании при использовании котлюбинговой технологии получают возможность соблюдать более высокие требования в области экологии при проведении всех операций по ремонту скважин. В частности, это происходит за счет меньших размеров комплексов оборудования для этих целей по сравнению с традиционными.
Еще следует подчеркнуть, что компании в результате применения колонн гибких труб, как при ремонте, так и при проведении буровых работ получают существенный экономический эффект. С одной стороны, по стоимости работ использование колтюбинговых установок иногда оказывается более дорогим, чем применение обычных установок КРС. Но экономические преимущества обуславливаются объемами нефти, которые можно добывать за счет разницы в сроках проведения работ. Если у обычных бригад КРС уходит до 7 дней на проведение довольно простых операций, то с использованием колтюбинга это вполне удается сделать за три дня. Ориентировочно можно сказать, что эффективность применения колтюбинга оказывается на 15%-20% выше стандартных методов.
С использованием колтюбинга проводят кислотную обработку в тех же целях, что и при традиционных технологиях: главным образом для воздействия кислоты на карбонатные породы, слагающие продуктивный пласт, и увеличение его проницаемости.
В данном случае наземный комплекс оборудования, помимо агрегата с КГТ и стандартного устьевого оборудования, должен содержать агрегат для кислотной обработки скважин, имеющий специализированный насос и емкость для запаса кислоты.
Перечень часто используемых колтюбинговых технологий очень велик. Колтюбинг успешно применяется также и для удаления плотных пробок, образованных из песка, парафина, кристаллогидратов, а также цемента, используя технологию их разбуривания, а также во многих других сферах.
