автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.06, диссертация на тему:Совершенствование технологии и техники эксплуатации скважин в осложненных условиях

Грозненски" Ордена ТруйЗгсгс Красного Знамени нефтяной институт тек а академика !£.Д. МяллиошцпкоЕа-

¿ла слуаеОногс пользования

Экз. .'i _

fía правах рукспгса ТЕХ 622.P45.-1; 622.276.5

!ШК0Б ВИКТОР АЛЕКСЕЕВИЧ

СоЕергзнстЕезашгз технология в техники эксгз.'угз'гацла сяезхбя е сслсалешшх услозаях

Спецзаяьнсстъ C5.I5.06 - Разработка с эксплуатация нефтяных

а газоЕах ыестсрснденай.

д'л С С В Р Т А Ц И Я яа ссасяанпе ученой стесена какдзадта техалчесадх науя в форме научного доклада

• Работа гвполнена з Грг.'мтгсяогг Ордзнз Трудогого Красного

Знгшенн нефтяном института имени акадешпса Ц.Д.Шюлкоиццкоса'■' Научно- иро«-18адс?2&кном объединении по териэтесш* ыатодаи добича нз$та ''Тер-дпгфть''. 1

Ндупп.З рутгоЕОдитоль :

ЗаеяупйгепЛ даятзль науки и тохшпш Р01СР,

доктор тахшгаескшс наук, профессор ■ •

Гугоз Л. И.

Сфзциалышэ оппонента : доктор гехннпзских наук, профессор ::а1!Л''-Да,г 71:а'.1Т?.псхих наук •

АяазгЗ.С. , Дегтяраа

Вэдугдээ предприятиз - ПО "Красцддарнефтсгал*

Заката диссертации состоится " 5/ " Агартст 1993р... з ^^часоз на заседании специалигчгрованного Совета КОбЗ.Ш.ОЯ по дхсспртациЯ на сонскакнв степени гачдкдзта •

чЧхнкчсския нау:: кри Грозиоисксм Орда на. Трудного Красного Знании не от л ной института 1з;бии гпглемита ;З.ДЛ!пглнйггли::оза по адресу : .36*0514 Гразпг-'? ,ГСП~2,пр~7 ТЪпохацпи, 21

С ^иссертачкеЯ мэжио' озиакейяться з бнбйкэ*ецв;кояитзгта",'

Азтср^гра? разослан "^^^пВро^

Учат Л сонр-зтаръ Сп?цкализ-'ф-эг,гггкого Со сэ та, кс.н.яклзт тсигмиоешпг тук, • доцент.

кЛ Ч -г»

-3-7

0Ш1АЯ ШАКТЕРНОТИдА РАБОТЫ

Ссвре:.;зкнсе состояние в развитии нефтяной гдленности России характеризуется интенсификацией разсаЗотки'и цения коэффициента нефтеотдачи уяе эксплуатируемых местсроаде-г вовлечение в разработку новыхместороядений с ослоаненшииг . виями эксплуатация. • ' ,

Особое место занимает разработка месторождений високовязках

5Й.

Ранение поставленных задач вогмоано только на базе модернизации .' много и подзеишогс сквааинного оборудования,совершенствования •• олсгяп добычи нефти,создания новых способов и технологий для луатации добывающих и пвронагнетательних сквааин, разработки но-: видов оборудования для вскрытия пласта, фонтанной эксплуатации . ;хзн, борьба с песко -.я газопроявлениям). ' ' •

Работа основана на научных трудах автора а изобретенаях»внедрен-з «пэдрявмых в нефтяную промышленность, которые разработаны в . г.ц .деятельности в Научно-производственном объединении .по терми-' ■:: »-.входам до бича нефти - НПО "Совзтермкефть".

Глиста носит комплексна!! характер,затрагивающий широкий круг едоаанвй по создана» новых методов а технологических уссвертенст-нзй. в области технологии и техники добычи нефти в ослоаненных •'.■.'' ;•;:• я

ель я задачи .работы. .. ' - •". • ч С

1Ь=?.'г:2иие эффективности эксплуатации скважин в ослоннешшх'

впях. ... ''•'..■'

Дзя достижения этой цели и ра'-оте поставлены и рассмотрена .-.

ч;:: • '. ' ' Ч. •

зрзоотка новей технологии и технологических средств для пер,?ора-екзаянп с дластамл и пропласткамц малой толщяныЧв .пезкой пропвцпр-ьи, с высокой степенью загрязнения призвоонной.вони•. ' яериенствование технологий и техники. регулирования работы фонтан-и газлгфтщас сквааан ; - ., ' ■ . : . 1

:яерсенсг£свацае конструкций газовых , гасопесопццх лкоре^. я про-' 1Я-2СОЧНЧХ фильтров. } ' ■ .. ''-;"

!Згп(5огка способа в конструкции устьевого и счутрасхвззднисго о0о->

рудованад аза газллфгний эксплуатации каяодебитных сквакин ;

- разработка способа испытания термостойких яакеров,новой конструкций лэкерушего устройства;

- раэра03?яа новей конструкция паронагнетатекькей скваквкы в спосо Оо её эксплуатации,с обеспечением поддераания оптимальных напряае-ниЛ в цементном камне и обсадной колонне.

• . ^зтчкзя новизна

дэео сзсс^оеанне необходимости создания глубоких а сверхглубоких ' вср$оргця-;нных каналов в продуктивных пластах малой толщины и вы-сСлсЗ сведенью кедьматгцви оризаОойной зоны ; .

- разсзОс^эк способ неразруиаваего вскритпя эксплуатационной колон. щ у цгиезгнеге ка:лкя механическим путем с последующа воздейстаг-

eii KS срс^ктивкы'Л власт струей жидкости сверхвысокого ".эаленяя ; -усовершеног£сван метод,добычи нефти плунхеркам лифтом (шровой ЛЕфт)ус Hcsoii дзнструкциеС устьевого ловильеого устройства и ксн-струладе2 дарового плунжера ;

-цреддегекн новые конструкция яротивопесочных фильтров и газолесо1 екх лхсрей.сбладавдцх улучшенными прсчнсстинма и гидродинамически л '"хараяхе;гстгкаиа.разработан способ изготовления сварного высокопрочного ^лльтра ;

- разрг5с7знэ физическая модель взаимодействия пакерувцзх ycTpoitcvj ■ диказрсЕвгаегательных сквзг.йн с эксплуатационной колонкой при пх

юрУЕчесдд): деформациях,предложен сдосоз испытания термостойких • пзкср'св'в конструкции разобоятеля и термостойкого вакера.

• *-■ -." Практическая ценность результатов,г,ссдецсаания__

Разработан в испытан а нромаылешшх условиях способ перфоращ •скЬеган с пердварательннм вскрытием оосадной колонии пробойником и 'пссдед^сйз» воздействием на породу продуктивного пласта,через обре gasaEzesca отверстие,высококинетическсП струей еедкссти с оСразогэ-';-1шаа глубокого к сверхглубокого перфорационного хапала, что дает <. ■ .:еозысебэстъ увеличить дебит сквакин па 10-40 %.

реоддззцяц зтого способа разработан перфоратор с комплекс о;/ наземного д подземного оборудования (гидравлический косое на 200 Щ .ксязош:а?ср удлинения нагнетательной колонна,струйные и зсндсваа пе фераторалтльтапликэтер давления).

•'' Гггрзбст^а г испытан в премнеловкх условиях газовый якорь (се .рагср-сеногасатель) для наклонных сквахкн а самсочадашийся газовое • шЛ ддерь.разработан комплекс назеулюго и подземного оборудования ; для> реа.1сазцзи способа газлифтней эксплуатации мзлодеоитных ckeoshi:

Нз основе раэрг-Зотэнной фкзаческсй мсдела взэс^адзйстпая паде-ру*с:нх .устройств с соседней колонне;! л сарскагкетательнсй сквзмне предложен нолый способ испытания,разлагают которого позволила создать ноекз конструкций рззоОцателаЗ й езкерунаах устрс;:стп.

• '-АпрсЗация раОогы ''''•..''•. ... . ■■—

1. Результаты работы обсуадалп'сь на тпхнпкс-гксномячесхом ссаешаша й оз-ьздляекаи "Укрнефгь" (г.Киев,1975р.),иэ региональной неучне-Ьрэдтдчесзсй конференция (г.~сянск,1934г.),нз ¿йсрдинацзснЕои зэучно-техиическом совекенпв (г.С5гр?ут,19£0?»)>- -

2. Яакар термсстсйлвй я.хлаван одряуздцзопавЗ для Шзрснэгнёхагёпь- -

гкна&пн зкслснарсвались в 1585г. на НДХ СССР.Оборудование наг-, рзхдено бронзовей мадальы. ■"

3. Результаты _ проведенных испытана«.термостойкого оОсрудованая деяладнваляеь на Ученом Совета НКИИйбриыефтз. ■ . .

4. Пс результатом ясследованЕЭ а зезытзнаа оауолзаевзны 62 раОсты, аз как сдан каучко-тегтпчзсклй оэзор.З зггерлацзоныих ластке,57 авторских: свидетельств о взтентез. •

Из ейщого количества авторских сввде'^елъств 13 закрыто грп|см 'Для слуаеОного пользования".' "' '

Двссертацпя состоит аз введенал.тре-ч сзздалов.Енводов. а- прадлеп-з-. аа, включает материала 20 пуСлилаорг. , . .-.

^Реализация результатов рэкета" ■ ' -:

Цроаедени испытания гпдрслэханачссккс пзр^врзтвров с прейййзкаг шкапа в НГЕУ "АСиас£ше$?ь°,ПО "^аскодарызйгаггав а Х972-1976г.г. I. Испытаны газопесочнив якоря а нандошшх сшззглпзг а НГД7 "Чэрно-юрнефть" в 1991г.,рекомендована а сервйаану ярзззЕОДСтзу. « }. Внедрен в производство саосоС есянгзедя »зрагтоЗапх йзкёроо .в . >азоЗцйтелзй в НПО "Совзтермнэфгь*. • V .

I. Внедрен в проыыаяенноз прояэЕсдсгда дешподе тар^стогкага снутрз-жвахянного оборудования для шзренагпзгателышх сййлзпй з ПО зфть".- • '

— 6: ' - . Введение •'...•. Спаг эксплуатации скааул.ч ори разработке нефтяных месторождений с парстепдовым воздействием нз задеаь, выявил ряд существенных факторов, сникающих технологическую эффективность в надежность работа наземного я' подземного-оборудования.Существующие методы перфорации ■скважин не обеспечивают кесОходямоЕ гидродинамической связи продукт, кого пласта со сква-дпной,нарушается целостность эксплуатационной колонны л цементного камня. ■ - • •

■В отдельных случаях создаются фильтрационные канала.за предола-ш нефтецасыщенной толщины пласта.

' . Высокотемпературные термодинамические условия эксплуатации паро-, нагнетательных сквааин,воздействие паром,увеличивают интенсивность >разруиения_ призабоЕной зоны пласта и дегазации нефти.что отражаете;1 '"в последующем на; работоспособности глубиннонасосного оборудования ••в регулирующих устройств.

*;. . ;Цря таких -условиях в паронагнетателышх сква&инвк возникают ;'значительные термические деформации в эксплуатационной коюнне и • цементном каше 4 что приводит к ухудшению работы всего комплекса ^термостойкого снутрискважинного оборудования и способствует разгерл1 , тизации пакеруйщих устройств и прорыяу теплоносителя в затаенное Пространство. ' ■ д^ииой

Все эти проблемы рассмотрены и отражены в гогРстеденв в предлагаемой диссертации.

I. Технология и техника -перфорации скважин . ' ' Пути а методы их совершенствования ■ -' , Существующие методы вскрытия продуктивного пласта характеризуются-наличием ряда факторов.снижающих эффективность процесса.

К этим факторам следует отнести: 'I.; Нарушение целостности эксплуатационной колонны в цементного каш при кумулятивной в торпедной перфорации,

2Лмалая глубина перфорационного канала,по сравнешт с глубиной проникновения в .пласт фильтратов бурового а цементного растворов. 3- 'высокая степень загрязнения стенок перфорационного канала'проду!

сгорания зарядов, 4« воздействие на породу пласта ударных волн широкого диапазона чв< тот. при взрыве порохового заряда,что часто вызывает необратимые физико-химические процессы в пограничных слоях тсндсдлссерсно;; среды,размеры пор которой соизмеримы с размерами этих пограничных •доев,обладавших аномальными свойствами.

В результате образуется зона с понижение:! пронисаемосуьо ала • илностыо непрсштае.мая.т.е. отсутствует гидродинамическая свазь. оро-укгиянсго пласта со сквзаиной. Анализ результатов' ку^чятаано« ерфорацзи сквагин, проведенный на промыслах НГЦУ "С'.осогрсзнефть" 1975 году показал,что ик'.зет место ряд случаев полного разругзнзя ксялуатационнсй колонии и' цементного камня .нередко- происходит деф)р-* ацвя и вздутае эксплуатационной колонны на Оояышх участках,оОрззо-ание продольных треван,выходящих за предела продуктивного пласта, • озникнсвенпе не&елзтелькоЗ гидродинамической связи мёаду пропластка-л, с различным пс фнзякс-хлмичесному составу плзстотш аадйссгя^й

Способ гидролесксструйной перфорации сбессзчявае? глубгнз.. эрфорационных каналов до 300* 310 да,однако.реализация этого способа промысловых условиях требует задеиствования' Оольпсга коллчества... пецядлькых технических и технологических средств,высоксквалЕфициро--знно» обслумвав^его персонала.

Процесс образования перфорационных каналов отличается Оояыпсй--азтельностьз.а ислсльзованяфбразивной аидкости прлдодит к интенсив- , зму износу наземного оборудования,нагнетательной колонны труб я . - 1 зрфоратора.

Соединение скважины с зоной ествсгвенной/ проницаемости пласта,, з практике выполнить не всегда удается.Основная причина - . -

граниченыые возмоанссти современных методов перфораций. Главным фзд- -зром,обуславливающим степень совершенства перфорированной сдвззЕна; зляется глубина перфорационного канала. ' ,

Метод вскрытия ппастз с помощьювгруО сверхвысокого давлена ' •'•. ¡ободен от недостатков,присущих существующим методам перфораций. . юледоваиа зсзмсхность вскрытия эксплуатационной колонны путем глехо--веского воздействия пробойником,взаимодействую^:/. с поршнем силового ' |дроцилиидра.Возможность образования отверстия в эксплуатационно.! 1лошю а теченип 2-3 ;.шнут,пря сохранении целостности досдедк9!1,'за -¡аделами взаимодействия с ней пробойника, подтверждена Стендовыми в-яаяиншгглл испытаниями новой технологии. Испытания, показали," что 13 вскрытии продуктивного пласта одним перфорацамшуа отверстием щзственно увелсч!зается дебит снвахины а растет зоЭо£нсе давление, лоть до фонтанирования. и ■ . . ' >.

Разработанная технология у техняка'обсрудояянио для сверхглубс-' £ перфорации продуктивного пласта эааащена авторским свидетельствэ-. При разработке новой технологии перфорации было рзаено несколько " облегших задач :

. а) разработка конструкции перфоратора и механизма его факсацкл

в эксплуатационной колонке ; ; 0) выбор рациональной формы пробойника; \ .. .. .'.-:,.

я1'разделение^времени процесса образования отверстия в эксплуатационной колонне про ботинком и перфорационного канала в прсдудтивнс пласте высококинетическс.: струей жидкости; . . г) разработка насоса на рабочее давление до -2СО + 220 Шз,-с сйзда .наем уплотнения плунжера; ;.

\-д) обеспечение стабильного пслсн.ения перфоратора относительно пер.ф .. "рационного отверстия при проведении процесса,- путем установки гндравзи ¡{.еского компенсатора удлинения нагнетательной колонка ; управление процессом перекеценяя зонда с насадкой £ перфораторе д'процессе образования сверхглубоких перфорационных каналсз ; е) возмоаность многократного повторения процесса перфорации,путг водачя зондов с насвдксп с поверхности по нагнетательной колонне труб;

,з) разработка забойного .мультипликатора давления с коэффициентом ¡.мультипликации К =. 10. • ' ' ' .

• - ■•'■•,'■ 2. Эксплуатация до.Зыааюаах скгааин в ссясаяеиных

условиях.Анализ работы судествугодегс оборудования .'при газлнфтнсм способе. Совершенствование технолога«. . •

•-■•• -.//'л и техники . • • .

'Газлифтный способ - вид механизированной добычи,требует псдгс 'товкв. газа .регулирования технологических параметров подачи, надели и -согласованной работы всего комплекса пусксрегудирукиед арматур Для'сявакин• с-.неОолк&'и дебитом рекомендуется применение слунхер! то лифта с цилиндрически:.: или паровым плункерэмя.Цилнкдрсческаи •длуннер-обладает достаточным весом з длиной.требует применения калиброванной лифтсвог кслснны труб. Длина плунжера шоирается из условия обеспечения гидравлического сопрстнвления перетоку га: Вес плунжера задается аз условия Еозврата его к нп*ле:ду гмсртиза: •; Шаровой пяушерккй лифт не требует калибровки дафтсвс;; ко; ,нс--р.здеаность ведения технологического процесса зависит ст каде* ности работы' устьевого гмсртизатсра.увелачения гидравлического сопротивления сарсвого плукзерэ.дрп обтекании газокидкссткни поте 'кем,наряду с исключением хаотичности его перемещения в гн+товса I

Зти -

лонне труйлпезБОлит повысить эффективность процесса. ' 1 ■

-Э-.

Ре'хение этой актуальной задачи позволит повысить эфЬектпз--.' ность технологического процесса,уменьшить износ лилово it колонны \■■ к ялуну.ероа. Конструкция устьевого амортизатора .позволяет -обеспечить безударное гашение скорости плунжеров я накапливать их- Осльаое ко-"' лачество. а накопителе.' Пссле серии раоочпх циклов,до команде one—.-" ратора осуществляется' их возврат к нижнему амортизатору, ■ •'"•.' "'■;

Особенностью конструкция csv.orc щроаого плукаерз-'является выполнение его полым,"с одной перфорированное пслусферойтор2енти-',. эованзоа к вязнем? амортизатору.-•• ~ .."■'■ - •:

При подьегле газоаидкостяим' потоком,основной поток газа через 12р2&ораааа поступает внутрь плунаера в выводится ... пс 'гангенцвзльнш »налам- перпендикулярно к стенко лифтовой кслсгши,Ь«5еспачи2ая_ от'сеч-" sy газового потока обтекающего aap. Плунаер прз йсхз-емз.'осущзмвля^';, . it ярззательное двиненпв относительно своей оса - coocnoä.c. осьа-.- • шфтовей' колонка труб я минимально входят в »ectKBü дситзкт со. стен;-. ;

:oii. ' ■ - • •■•*.' ::'г. '' -.' '.r.-'. v .;г

Кспструкция устьевого амортизатора о. плунзёра защищены автор—

.чк.ш' свадетельстЕЖШ СССР.' .• . - '-" " С

■ , Анализ работа существующего оборудования ярп.добыче нефти аганговнми насосами. . ' ; : ■

Несмотря на применение'различных-конструкций газовый итазо-есочних якорей для сепарации газа,эффективность"их аспользспакля "/ ааклоншх скваягнах существенно снижается. ■ "v V " '' -.

3 работах ряда авторов отмечается высокая »¡Ь^ектявнйсть-рЬт оты многосекционнкх тарельчатых якорей в ввртвкэлышх-сшткнах ■-

иаклонных скважинах сепарация,газа неэффективна» что приводит -к.

ззкому енвкеняо коэффициента подачи насоса» .' . - V"'-'- '- Ч- - :

На рааеияе данной задачи направлено-,лрздлсязнйз' установки 1релок газового якоря, с аозмоаиостьи'их.ораентацаа в аааисамсста-", ? угла наклона.- \ 'Конструкция сепаратора провзаа.ярс5ШслсЁао~йС-"--1тания с полсяителъшш результат«,« в зацвеенз авторским-свидетель.

3 практика добичп нефти уделяат ясстоя'пноэ-ёкгмашзе проблеме орьПн с выносом песка яз продуктивного пласта,закате штангоаых асосов от его вредного воздействия,, разтачнклй зо конструктивйсзд'' формленао -фйлы-раця,3адзча далека. от .свогго:ч?дг ¿аалбного, решения, сновнсй недостаток фяльтров -'- Ж!г"~г>, прочность,екленнссть к' кэль-втацаа. . -'. ■ г ' '

-ю-

' ' Прочность Ф'.мьтре -iiecDxo¿Bv.cs ;ст;=ге для орекотвраценпй аварийней ептуацаа -озрыв древедекд г гахлицивакие! финьтра. ••■ Scspccau уд^днченпя прочностг фззьтрез.уяучдешя ах гадродикамг-.чесяах характеристик в пескоудеряя££о:<££ свосоОностя уделяется . .гсстояиабо внешние розраОстчикаг/л.-

'Кснструлцаи евлрных проволочных ^гзьтров,используемых в паст же время, оЭладавт технслогичасно2 едгзвестью в изготовлении я недостаточней прочностью. Из реден.тз -..энного вопроса направлено тесре^сческое исследование автораштатом которых является • цсваакоцст^укцвя сварного прсяодсчн::: фильтра,обладающего повышенной прочностью и скаакностьс. наруаной поверхностн 4лдьтра рвОрйстой спосцОстдует yzep?.iE,ri: крупных фракций на ребрв фораарованай оетвенной rpasaUHsL дз^ггдг в повыденпс вескоудергг-gasKsá способности. Предложена технгдгггя изготовления фильтра, казвденная авторским свидетельством.

Установлено,что аффектпвнгств. гдепдуатацяв сквааян Еозрастг рг ¿фа обеспечении регенерация флдл'-д^к^еа поверхности,по мора Сё вольматациа.Известны конструкции гсднассскых газопесочных ¿зл; job с устройством для очестка фгдьтр7Ес,ей поверхности,при намеет; длины лифтовой колонны.Очистка ссуэгстздяется путем перемещения J3BTK0B друг относительно друга.Зффедгзвнссть процесса самосчистк уеоохсдимс ввтоматвзвровать с сОесгг?=ндем выноса кольматнруядих частиц за пределы,- ' фильтра .путам егс гродувкв изнутри,подачей части аадкости из полости нассса'н "деегь фильтра. lía основе ан лаза ршОоты газопесочных- фильтров дгедлоаена конструкция самссчп ^асдаго газоаесочногс сепаратора,с гггаудителышм открыванием нв расчётную величину фальтру-с-ах ue.iei: с подачей чэств пластсвс^ гидкости из полсств цилиндра йтангснеге насоса,при открытом нзгн нагельном клапане.

, Конструковя эацпцзнз авторская свидетельством СССР.

- з, . розраОотка термостсйясгс гкутрвеквашшого соорудовзнг конструкции технология зд:глуатацаи парогагнеаатедьш. •/■ ' . скваьдн ■

Надежная работа всего г; гехкйчесЕйх средств для сЗе

ченпя задачки гепдснсеите.-я с гcapense оффектавноста методв паротевдового воздействия нв напрямую зависит от надеак!

работы уадотшзтедышх з-е:.:?кгсэ гзх-руьщих устройств,термском; саторов,муфтовых- соединенна ксд;анн теплоизолированных труЗ s

эксплуатационнои колонны. Применение термостойких уп.-сгнят-эдей из аестких а термсстсЛких уплотнитеяышх материалов *.-:э осксяе п' асбеста (асберезинв) и термопластичных материален' типа теплен,' фторопласт з традиционных схемах пакеров,применяемых г обычных . условиях эксплуатация, з добывающих.сквзавнах.не дс^ьздяет о.Зес-__, •печать длительную изоляцию мзктруОного ' пространства.Псяк'ленйа температуры закачиваемого теплоносителя,связанкса-с. тре2сззЕиёа._. технологии пвротеплсвого воздействия ка'пласт, погрэосвало приме-., нениз Оадее термостойких ушгстнителышх материалов на основе-асбеста с различными наполнителями.Значительная кесткссгь тйках уплотнителей, обладаншх очень малой упругостью,требует- создания больших-' саимающих усилий при посадке пакера.аресте с тем на герметизирую-кую способность пакера значительное'" влияние сказнвзе?' состояние. " внутренней ловерхнссгя эксплуатационной колокна'а геста посадки. Высокая кесткость уплотнителя.требует надежную фиксацию--термостой- , ¡toro пэхерз внутри эксплуатационной колонии,ясклзчзэдув дэае неболь-, шяе перемещения подвквднх чзстеЗ шшпеовых якорей,рзеполоз.ен'.хых-• выше я ш:з.е уплотнителя,что наименее гелательно для экеялузтзцпп" 'пакероа л пвронагнетательных сквааяках.

3.1. Аналяз работы термостойкого £нутрисдязз.гиного• оборудования .■'"'..'

Оценка работоспособности термостойкого пакера приводилась .; 'на испытательном стенде с использованием нового способа испытаний, заэдценного азторским свидетельством № I08293I. В результате апробации способа, при проведении испытаний сделан 2нззд»чгс решающее влияние на работоспособность пакера в процессе его эксплуатации ■, оказывает существование п. изменение градиента 'температуры меаду'-•*-.•; конструктивными элементами пакера и меаду самам пакерсм з збсадноИ . колонной. При участии автора проведен-анализ подучешшх результатов а отмечено несколько характерных стадий в раб ста;, тер&ост.сйко го яакерз, в зависимости ог градиента температуры. Кз" первой .стадия Г подачи теплоносителя по нагнетательной колонне груб происходя? '* погрев ствола пакера, прз практически неизменной температуре -обсадной колонны.Следствие этого - существование градазнто- 'температура'

медву стволом пакера.я обсадной колонной. В отом случае в уплотните льном элементе возникает дополнительные езямак^е усгляя и реет контактных напряаений на стенке обсадной колонны, с повышением герметичности уплотнителя. Однако,следствием первая'стадия яялг.зт-efl полная его пластическая деформация.

Нз второй стадии имеет место другое распределение температуры ке&ду пакером я о Осадной .колонной. Цри длительной закачке теплоносителя градиент температуры меяду элементами (пакером а обсадной колок но;1).находящимися в сопряжении,уменьхается. Обсадная колонна прогревается до температуры, сравнимо;: с темпера тур с ¡1 теплоносителя и увеличивает свой внутренний диаметр,что приводит к резкому снижению контактных напрякенШ мевду уплотнителем и стенкой обсадной колонны.

Продолдаие закачки теплоносителя приводит к.полной потере герметичности пакера, с прорывом теплоносителя в меатрубное пространство сквааины и перегреву эксплуатационной колонны. При достаточно •Кадехном сцеплении шлидооа якоря с эксплуатационной колопсй.сущест вуст условия,когда осевая нагрузка,передаваемая на имилгы верхнего и нашего якорей,сниаается.

После прогрева эксплуатационной колонны до температуры срадни-с температурой ствола пакера,происходит термическое удлинение самой эксплуатационной колонны с удалением шлипсоа якорей друг от друга.Это' приводит^еще г большему снижению контактных напряаени;: меаду уплотнителем и эксплуатационной колонной.фактор термического изменения-размеров ствола пакера в эксплуатационной колонны,разделе! ный во времена,необходимо учитывать при создании работоспособной конструкция пакера для паронагнетательных скванин.Рекомендованные оптимальные давления саатия уплотнителя в реальных условиях не обеспечивают создания необходимых контактных напрянений.в связи с суиест вованием зллицсности обсадной колонны и наличием различных дефектов на её внутренней поверхности.Учет этих факторов для обеспечения герметичности уплотнителя,требует применения более высоких посадочш . давлений. Коэффициент восстановления объема уплотнителя,после его деформаций, отсутствует и его нельзя принимать во внимание .. как фак-тор,способствующий поддераанию его герметичности. .

■ Оценка герметизирующей способности уплотнителей термостойких па; ров,проведена с учетом влияния термического изменения осевых и радиальных размеров эксплуатационной колонны в реализована в новом -способе испытания термостойких пакероа. '

В результата проведенных испытаний существующих конструкций дакеров и анализа полученных результатов,предлоаена новая конструкц • пакерующего устройства,сохраняема герметичность при любых термнчес 1шх изменениях размеров эксплуатационной колонны и пакера.

ОсоЭгкксстьо кснс.рукции является наличие в составе эксплуатационной колснна специальной посадочной муфты. Уллсткательный элемент выполнен в виде тонкостенной металлической обо-счя.!,охватывающей при пластической деформации внутренний кольцевой" выступ, с образованием герметичном:, контакта по прямой и обратной фаске. ОдновремвТШС уплстнгтельЕ^й элемент а деформированном состоянии выполняет - • функции якоряцегс устройства» Такое конструктивное., исполнение поз- '. воляет устранить влияние термического изиекенаяосевых а радиалыш> раагярпз элементов пакерутеего устройства а специальной посадочной муфта, на герметичность уплотнителя, данная конструкция нашла применен ¿е во веовь арззуренвдх сказнинах. - ;

3 старой фонде скважин, с эксплуатационной коленной имевшей дефект £зрмы з некачественную внутреннюю поверхность,разработай enov (оЗрзоСдендя иехтрубного пространство,закзцешшй авторским сиздательстве^, с дакеруедлм устройством оснашзнным' ксмЭишзррванным уп- , зотнзтедьнкн элементом. '.'.•-•

Конструкция уплотиптельлого элемента ндЛЕчает в себя термостойкие манжета иа основа зсСесто а уплотнитель.. на основе пластичного легкоплавкого.моталлз в средней часга.Лря подаче теплоиссгтедя происходит расплавление промеауточцего элемента ' из логлсддздкого .металла я его контакт по всей внутренней поверхности эксплуатационной колонны. ••.

Псддераанав ноооходклих донтактних нопряаенай осуцесталя&т-:я путем передачи дэвленЦгоплоиос-птэля на зеркале расплавленного летаяла э резервуаре и его подначкой э полость иезлу' минетами по • :о вытекания в меатруЗнсе пространство.

3.2. Разработка конструкция термсксмпепсзторз а ■ уплотнения полированного штока

Сезонным элементом в конструкции термоксмлексптсра- является плотпенла полого зтока, позволягке» сохранить гэрмгтачность" ;еатру2нгго пространства нагнетательной смаавЕи,аз сротяЕенив сего г:ергодэ заначкя теплоносителя. Существуете конструкции' плотненг^ пэд-ro '-.тела облодазт нпзкой раЗотссзссоЭнсстью, что ригеда к белее широкому применения устьедых тер^схсмсансаторой," которых эезмозен контроль уплотпэняя п ' ' его периедл-

еский ЛСД5ДМ. .Однако прфольпоЗ глубина с?*?п?дни. излячина терма-'

- I4-:

ческсгс удлинения нагнетательной колонка тру0 может достигать нескольких ветров,что ; . ставит.' проблему разработки шарнирнух термо-crcilnax соединений.

' Конструкция уплотнения 'полого дтска долхна отвечать, условиям эксплуатации и обеспечивать герметичность полого атока при термияес-кск взкекенаи его диаметра и внутреннего диаметра корпуса,г.е. должен "существовать механизм автоматического асддерхандя оптимальных контактах" напряаенай ыевд уплотнителем и полам модем. • ' Анализ работы термостойкого уплотнителя в условиях'максимально врвЭллненнах к раальным условиям сквзклна,показал,что существует ■ Еесяслько переходящих .друг в друга г.идлов работы. На первой стаг-и .. происходит нагрев итока, при относительно холодном уплотнении. Sra ■стгдяа характеризуется повыиенной его герметичностью,После прогрева всей конструкции происходит термическое увеличение внутреннего длзмет-рв корпуса,с соответствующим енлаендем. контактных надря&ений 2 про- . радом теплоносителя в кеатрубное пространство.Наденность работа уалот-нате/:» термпкомненсатора была достигнута в новой конструкции,зэцвзен-. HOij авторским свидетельством ¡i I560S47. Цредлснена методика расчета . данного'уплотнения полого атока.разработан комплект конструкторской документации,проведены стендовые и сквахкннае испытания.которые показали высокую надеаность работы в парсксм диапазоне температур.

3.3. Разработка способа эксплуатации яароцагнетательных сквааян

. Дрокясловая практика пораздвает, что нагнетение в пласт высокотемпературного теплоносителя связана с проблемой сохранения целостности цементного камня и эксадуэтаонрнной колония на ррстяиа -;наи всего периода работы.Потеря ус?оЛчп?сс?й экейдуатецнекней к.едс¡u в незацеменгированной частя- фактор спосоВййй fljpuesevtl к аащъ герметичности резьбовых ссединеш:д.

Конструкция сквааяны долина отвечать требованиям сохране^м? герметичности затрубного пространства,гедлючать возмоаные

аенлдастсвыв^веретоки. 3 ряде работ рассмотрены вопросы теслсмзссс-ъеренсса. в паренапитательно« схвзздые,.предложены методики расчета температуры, эксплуатационной колонны,цементного камня и горней лоре Однако технологических и технических редени!:,направленных на сбесла кие сохранности крепи срвдлскенс не г^ло. На основе анализа данных, полученных йрл экеялуатэцаа пзрокзгнетателышх сксаяг.н предложи си 'vcccT их оксплготицзк .позвелязоад". псддеркдЕаль оптомеяыше засрл.?.сьах

злуатацнскнси келен: <з и цементном камка, с псгдер^зние:.'. раетзги-í напряяекиЛ. Э:о достигается путем использования термического чения дязмзтрз эксплуатационной колонны,для вездеПетляя на рас-зшшй Bíi3R0i~acT»!4Htiví материал в заколенном пространстве-и по-его ка устье сквазнра.Способ защити авторским сеидлсльством [074, рекомендуется к внедрению на пробелах. .

ВЫВОД* И РЬлСМЕЦДДЩШ.

зработэр принципиально новый способ образования перфорационных :тий прямоугольной фермы a обсадной кодонна^сверхглубокого рационного каналз в продуктивном пласте,с сохранением целоитнос-.•лнтного камня и обсадной колонны. Решены технические :и техно-эскяе задачи реализации предлоаенного способа. . здлонени новые технологические и технические решения е области зния эффективности эксплуатация сквааин при постоянном газлифте дазерном (зэровсм) лифте.Установлено,что наиболее эффективно-íemie полых-перфорированных шаровых плунжеров,способных .ориенти-¿сл внутри осевого канала лифтовой колонии а обеспечивать гивнув отсечку потока газа.обтекающего плунаер.^направлением' юго потека внутрь полого плунаерз и выводом его . .перяендяку-стенке трубы лифтовой колонны. ' ■

здлоаены новые технические решения в области разработки газо- . .газопесечках якорей для насосных установок,работающих в на к; сквакикэх при интенсивном выносе песка и пенссбразояания. здлекен комплекс технологических и технических решений, для по-", !л надежности эксплуатации ларонагкатательнах сквааин.реалиэо--t на практике.. Дан анализ'причин низкой работоспособности сери'Й->г!Утрискв8ЕИн:1сгс оборудования,на осноЕе_рэзрабстаняого способа ¡tnü термосTOiiKflx пзкерсв. /

¡длозенз новая конструкция паронагнетательноЗ eitrsziiií« и способ 'атацип,реализация которой позволит,обеспечить помёрд?ппе-йпгв-i:c напряжений п обсадной яоленке я цементном ^ажэ.л различных' шнамячеекпх условиях эксплуетяции. •"'." - ■ • ;'

с.шрный экономический эффект с? ргзяззацхч пгоОрзтеняй'состайил-.0 руб ( в ценах IS85-9Gr.r.)тем nnc.TJ по л,'г.:о.рс:юту: ейиде-' •ру I08áS3I- 995 тыс .руб.

-16- .

"Основное содержание доклада опубликовано в следукетх раОотах :

1. Техника в технология термоизоляции колонн пзронагнетателъных скех ьеи.Серия "Нефтепромысловое дело".Вып. 12(41).Москвз.1987.

■ З.А.иааксв.О.Н.Ялов.ИЛД. Фельдман, В.М.Цзшш, Б. Н. Коршунов, Е.М.Цеголов,

2. Информационный листок Je 556-66.Разебддтель ме&труешого простраис1 ва.Е.СГГ-168. УДК. 622.245.545.Краснодар.I98S. /В.А.Майков.

3. ¡1нфсрмационный. листок й 549-85.Термокомленсатор.ТК-400.УДК.622.2 545.05./В.А.г.1ашков.Краснодар,1985г.

" <4, Информационный листок й 554-86.Пакер термостойкий ПТ-168.У£К.622 245.545. /В.А.Мааксв.Краснодар,1986г. .. •

5. A.C. Л SS4949 (СССР) Перфоратор для вскрытия пластов в нефтяных Я газовых сквакинах /Авт.изоорет.А.А.Удодов.Е.Б.Соловкин.Ю.А.КуцевБ В.Н.Ксрауцов,Ю.П.Еремин,В.А.;.!алкоЕ,С.А.КарасеЕ,Заявл. 12.10.77.

^ 253354I/22/-03.Для слу&ебнсго пользования. . -

6. A.C. 925145 (СССР) Гидравлический, зондовый перфоратор /Авт.изс I;.Л.Ыазшов,В.Н.Коршунов,Ю.А.Куцезалов.Заявл. 19.03.78г. Ув 2632584/S 03 ¿¿П.Иублгкация изобретения в открытой печати запрещена.

7.А.С. И 697697 (СССР).Перфоратор /Авт.изобрет.В.А.Машков,В.Н.КОра; Е.А.Куцеваяов,В.Ф.Силкян.Заявл.13.01.78. й 2559032/22-03.Опубл.в Е S 42,1979г.

.8- A.C. ie 1.640.374 (СССР).Устройство для эксплуатации сшзагин • /авт.язобр. В.А.Мащков,В.А.Влассв,Б.В.Щ'1!меш',о,В.Н.Кораунсв,Зая£л. I5.C9.88r. Ü 4,482.406./03.для служебного пользования.

9. A.C. Я 1.354.871. (СССР) .Устройство для подъема кидкоста /Аг?.из В.А.йЬЕКсв.В.А.Власов.Б.В.Б^имекко.В.Н.Кораунсв.Заявл.гЗ.К.бо.

S 3995893/25-06. Для слуаеОного пользования.

10. A.C. й 1.592.591 (СССР).Устройство для подьема аадкостз /Авт.я •а.А.иааяов,В.А.ВласовлБ.В.Еф2менко,В.Г.Лукаш.Заявл.25.11.83.

£ 4370272/2-1-29.Опуßл. КГ К 39,1990г.

11. Л.С. & 1.601.361 <ССС?).Ыксекционный газовый якорь /Аяг.воог В.АД5ашков,В.А.Влзсов,Б.В.Б|именкс,В.Г..,1уквщ,ЗаяЕл.25.10.е8.^4455' /£4~€Ю.0аубл.БП,й 39,1920г.

32i А.С.й ГО02475 (СССР) .Фильтр а способ егс^изготовления /Дат.изо 3.A.IiJ!sscB,B.H.Коршунов,Ю.А.Куцевадов.Ззявл.03.11,81. Л 335032Э/2 Спубл.Е! S 9,1983г.

13. A.G..lä_IQ82S3I (СССР) .Способ испытания термостойких пакероа./А взйбрет. В^А.Ыавков, В. А. Гврянский, З.Н.Коршунов, А. П. Кудянов.Зпяея. 10.09.02г. й 3484403/22/03.Оиуйл. БИ & 12.1984г.

14. A.C. S 1153040 ( СССР).'Пзкеругащее устройство /Авт.изсбрет.

B.А.Машков, A.A.- Антснвк,В.Н.Коршунов,B.W.Цапни, 3эязл.02.09.83г В 3629223/22-03.Опубл.Ei Je 16,1985г

15. A.C. В 1059953 (СССР).Устройство для закачки пара в сквааину /Авт.пзобрет.Ф.Г.Араансв.М.А.Заручевскйй, В.Н.Коршунов,3.А.Мапков, 3аявд.31.03.82. й 3,451.384.Для слукебного пользования

16.A.C. ß 1.560.84?.(ССССР).Высокотемпературное уплотнение полого птодэ /Авт.изо0рет.В.А.Ыатхов,В.А.Гиринскай,ЛН.Нор^'нса,А.Д.тар-ковсквй,Заявд.-18.07.^0. 4,461.858/23-29 Опубл. 31 % 15,1990г

17. A.C. J5 Ц55727 (СССР).Циркуляционный клапан /Авт.изсОрет. В«А,.Напков,В.Н.Коршунов,Заявл.27.12.83г. й 3679858/22-03.Опубл. БИ

»ia.isesr

18. A.Q. ß 1.357.540.(СССР).Способ разобщения театрубного прострекс: из С1шааины./Авт.пзобрет.В.А.1Лашяов,В.Н.Кораунсв,Зая2л.11.0?.85г.

5 3926114/22-03.ОяубЛ.В! Л 45,1987г

19. A.b. Д I.484.9I3 (СССР) Способ разобщения меатрубного пространст-. со яврсшгпзтательнсй сквааины и устройство для его осуществления ^Двт'.пэ0брз;г.В.А, Чапаев, В.Н.Коршунов, . А'. Е. Вла с ек , М. Н. Га С ну л л и н,

C.Т.Нпшшс,Ю.А^ЯЕЭВК0,ЗаяЁл. 26.05.87. '424910^/23-03. Оау б л. БИ Л /21, 1239г. .'•' , • _ | .

20; A.C. й I.46K874 (СССР). Способ эксплуатации 'пзренагкетательнел левззягш /Дпт.изобре*'. В.А.Ыашяов,М.Н.Гайкуллин,С.А.Карасев,Е.В.Крс-rr_'.to.гзлв л ¡. 08.П). 86. Ji 4130847/224)3. Для слуяеЗнсго пользования.

Mac^f