Гидропескоструйную перфорацию (ГПП) применяют при вскрытии плотных коллекторов, как однородных, так и неоднородных по проницаемости перед гидроразрывом пласта для образования трещин в заданном интервале пласта, а также чтобы срезать трубу в скважине при ремонтных работах.
Технологии гидропескоструйного воздействия в нефтегазе стали использовать после разработку достаточно стойких материалов для применения во время проведения работ в нефтегазовых скважинах.
ГПП нефтегазовых скважин имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными методами прострелочно-взрывных работ (ПВР).
ГПП предполагает образование канала за счет гидромониторного эффекта высокоскоростной струи, содержащей абразивный песок.
Такой способ вскрытия практически исключается отрицательное воздействие взрывных нагрузок на пласт и на эксплуатационную колонну, а получаемые отверстия значительно больше, чем при использовании кумулятивных зарядов при аналогичных условиях.
Это предполагает отсутствие преждевременной остановки закачки при последующем проведении работ по ГРП, что повышает успешность работ.
Добавим существенно меньший срок освоения скважины при ГПП.
При ГПП отсутствуют манипуляции с пакером, его посадка осуществляется 1 раз выше самого верхнего пласта; нет ограничений по массе ГРП и фракциям проппанта.
При нескольких последовательных операций ГРП требуется меньше массы проппанта, в связи с зонным размещением.
Проведение работ по технологии ISOJET возможно практически в любых скважинах: большая кривизна скважины, наличие хвостовика (114 или 102 мм) или отсутствие усиленной эксплуатационной колонны (группа прочности Е) не являются препятствием для использования технологии ISOJET.
Хотя есть и ограничения.
Если пласт поглощает жидкость, то применение гидропескоструйной перфорации недопустимо.
Различают 2 варианта перфорации - точечную, когда канал образуют при неподвижном перфораторе, и щелевую, когда перфоратор неподвижен.
Для проведения СПП необходимы перфораторы, насосно-компрессорные трубы, насосные агрегаты, пескосмесители, емкости для жидкости, сальниковая катушка или превентор, а также жидкость - носитель и кварцевый песок.
В качестве жидкости - носителя используют дегизированную нефть, 5-6% раствор соляной кислоты, воду (можно соленую) с добавками ПАВ или промывочный раствор, не загрязняющий коллектор.
При работах в интервале непродуктивного пласта обычно используют пресную воду или промывочную жидкость.
Требования к материалам и жидкости описаны.
При прохождении смеси через смесительную емкость, насосный агрегат, линии обвязки, ГНКТ и затрубное пространство скважины параметры смеси должны соответственно различаться, но несущая жидкость должна обеспечить при различной температуре поддержание песка во взвешенном состоянии при прохождении всех участков на пути закачки и необходимом уровне трения, не превышающем 290 атм.
Так, смесь должна проходить через шланги низкого давления, где необходима более высокая вязкость жидкости для поддержания песка во взвешенном состоянии, затем - через ГНКТ, где требуется пониженная вязкость и снижение трения при высоких расходах закачки и ограничениях по циркуляционному давлению.
При проведении работ в горизонтальных скважинах, где смесь транспортируется в ГНКТ при низком циркуляционном давлении требуется еще более высокая вязкость жидкости.
В качестве абразивного песка можно использовать проппанты или кварцевый песок различного типоразмера.
Предпочтительней кварцевый песок типоразмера 35-40.
Концентрация песка в жидкости-носителе должна составлять 50-100 г/ литр.
Гидропескоструйный перфоратор представляет собой корпус из стального сплава с 3-я форсунками из твердых сплавов с фазировкой 120о.
Форсунки также отстоят по оси друг от друга на определенном расстоянии.
При прокачке смеси через форсунки с определенным расходом достигается необходимая скорость струи при расчетном давлении.
Продолжительность процесса при точечном вскрытии составляет 15 мин, а при щелевом - не более 3 мин/1 см длины цели.
Перепад давления жидкости на насадке, без учета потерь на трение в насосно-компрессорных трубах составляет 10-12 МПа при диаметре 4,5 мм.
Процесс ГПП осуществляют при движении НКТ снизу вверх.
При непредвиденных продолжительных остановках скважину немедленно промывают при обратной циркуляции.
Компоновка низа ГНКТ представляет: переходник ГНКТ, двойные лепестковые обратные клапаны, механический разъединитель, гидравлический центратор, гидропескоструйный перфоратор, циркуляционную насадку.
После перфорации при обратной промывке вымывают шаровой клапан, промывают саму скважину до забоя, чтобы полностью удалить из нее песок, поднимают перфоратор и оборудуют скважину для освоения и эксплуатации.
Освоение фонтанных скважин допускается без подъема перфоратора.
