Гидропескоструиная перфорация скважин

Этот метод перфорации основан на использовании кинетической энергии и абразивных свойств струи жидкости с песком, истекающей с большой скоростью из насадок специального перфоратора и на­правленной на стенку скважины. За короткое время струя жидкости с песком образует отверстие или прорезь в обсадной колонне и канал или щель в цементном камне и породе пласта без других нарушений обсадных труб и цементного камня (рис. 162). Жидкость с песком подается к насадкам перфоратора по колонне насосно-компрессорных труб насосами, установленными у скважины.

Этот способ вскрытия пласта применяется как в новых скважинах, вышедших из бурения, так и в эксплуатирующихся скважинах с целью увеличения их производительности.

Кроме перфорации, гидропескоструйный метод может приме­няться для выполнения ряда других работ в скважинах:

— создания глубоких кольцевых и вертикальных щелей, облег­
чающих образование трещин в заданном интервале пласта при осу
ществлении гидроразрывов; солянокислотных обработок или созда­
ния водоизолирующего экрана в пласте;

— срезания обсадных, насосно-компрессорных и бурильных труб
в скважинах;

— разрушения металла, цементного стакана и твердых песчано-
глинистых пробок в скважине;

— расширения призабойной зоны в необсаженной части сква­
жины.

Гидроперфоратор (рис. 163) имеет 10 гнезд для держателей наса­док и заглушек. Держатель насадки имеет широкую наружную гайку, которая предохраняет в процессе обработки участок корпуса перфоратора с резьбой от разрушения его отраженной струей жид­кости с песком. По мере износа гаек держатели и насадки заменяются.

Насадки перфоратора диаметром 4,5 мм и длиной 20 мм изготов­ляются из абразивостойких сплавов.

Диаметр перфоратора 100 мм. Его можно спускать в скважины, обсаженные эксплуатационными колоннами диаметром 127 мм и выше.

В последних конструкциях гидроперфораторов насадки устанав­ливаются под углом 2—3° вниз к горизонтальной плоскости. Такая установка насадок повышает абразивное действие струи в резуль­тате изменения направления и снижения отрицательного действия от­раженной струи, а также исключает разрушение корпуса насадок.

В зависимости, от вида перфорации на­садки в перфораторе устанавливаются раз­лично. Для вскрытия пла­ста путем создания гори­зонтальной круглой щели четыре насадки размеща­ются в одной горизонталь­ной плоскости, в осталь­ные гнезда ввинчиваются заглушки.

При создании диамет­рально противоположных вертикальных щелей на­садки размещаются в вер­тикальной плоскости по две или три с каждой сто­роны перфоратора. Число и размещение насадок при создании каналов в по­роде определяются геоло-гопромысловыми усло­виями.

Гидроперфоратор спу­скают в скважину на на-сосно-компрессорных или бурильных трубах, с тща­тельным промером их до подошвы интервала, под-

лежащего вскрытию. Над перфоратором устанав­ливают гидравлический якорь или центриру­ющий фонарь, которые предохраняют перфоратор от осевых или радиальных смещений при про­качке жидкости.

Колонну спущенных труб перед перфорацией спрессовывают на рабочее давление, для чего над перфоратором устанавливается шари­ковый клапан.

После окончания опрессовки шарик извлекают на поверхность обратной промывкой, т. е. прокачкой жидкости в пространство между эксплуатационной колонной и насосно-компрессорными трубами.

Для гидропескоструйной перфорации в нефтяных скважинах в ка­честве жидкости-песконосителя применяют нефть, а в нагнетатель­ных скважинах — воду. В качестве абразивного материала исполь­зуют отсортированный кварцевый песок фракции 0,5—0,8 мм.

т

Концентрация песка в жидкости должна составлять 50—100 г/дм*.

Темп прокачки смеси жидкости с песком — в пределах 3,0— 4,0 л/с на одну насадку. При таком темпе закачки скорость выходя­щей из насадки струи жидкости равна 200—260 м, а перепад давле­ния в насадках 18,5—22 МПа.

Продолжительность перфорации одного интервала продуктив­ного пласта 15—20 мин. После перфорации предыдущего интервала перфоратор устанавливают в следующем верхнем интервале. В но­вых интервалах установки перфоратора операция повторяется при том же режиме проведения процесса.

Колонна труб, на которой гидроперфоратор спускается в сква­жину, подвержена большим растягивающим нагрузкам от перепада давления, создающегося в насадках, от силы тяжести труб и жид­кости. Поэтому, чтобы избежать обрыва труб при гидроперфорации, необходимо тщательно выбирать колонну труб для проведения про­цесса. При расчете колонны труб следует исходить из допустимой страгивающей нагрузки для резьбовых соединений.