способ контроля выноса песка из газовой скважины

Формула изобретения

Способ контроля выноса песка из газовой скважины путем ввода в поток газа стержня, отличающийся тем, что стержень покрывают клееобразным веществом, выдерживают стержень в потоке газа некоторое время и затем извлекают, растворителем обильно смывают клееобразное вещество с застрявшими в нем песчинками и полученный раствор фильтруют, по наличию и количеству осадка судят о факте и интенсивности выноса песка из газовой скважины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области контроля эксплуатации газовых скважин на газовых месторождениях и подземных хранилищах газа.

Своевременное обнаружение факта выноса песка из скважины позволяет оперативно изменить режим работы скважины и тем самым предотвратить негативные последствия, заключающиеся в разрушении призабойной зоны скважины и, как следствие, в возможной потери скважины или, в лучшем случае, необходимости дополнительных затрат на текущий и капитальный ремонты скважины.

Вынос песка и других твердых частиц из скважины - предвестник разрушения призабойной зоны газоносного пласта. В (Вяхирев Р.И., Коротаев Ю.П. Теория и опыт разработки месторождений природных газов. - М.: ОАО «Издательство «Недра», 1999) отмечается, что «твердые частицы, попадая на забой скважины, смешиваются с находящейся там жидкостью и при недостаточной скорости выноса образуют непроницаемую песчаную пробку, которая перекрывает часть вскрытого интервала пласта (до 80% вскрытого перфорационного участка пласта). В результате возрастает депрессия на работающий интервал, тем самым усиливая процесс разрушения пласта». В (Вяхирев Р.И., Коротаев Ю.П. Теория и опыт разработки месторождений природных газов. - М.: ОАО «Издательство «Недра», 1999. стр.219) отмечается, что «Эксплуатация скважин с разрушением призабойной зоны, образованием песчаных пробок на забое и выносом песка на устье недопустима никакими экономическими соображениями».

В (Вяхирев Р.И., Гриценко А.И., Тер-Саркисов P.M. Разработка и эксплуатация газовых месторождений - М.: ООО» Недра-Бизнес», 2002), в частности, указывается, что: «В последние годы во многих скважинах (речь идет о скважинах сеноманских залежей Уренгойского месторождения) происходит разрушение призабойной зоны при рабочих депрессиях на пласт 0,1-0,2 МПа. Отрицательное влияние песка на работу скважин проявляется за счет накопления песка в интервале перфорации на забое скважины, в технологических трубопроводах, и аппаратах, абразивном разрушении скважинного оборудования, запорной арматуры на устье скважины и установках сбора и подготовки газа, в создании аварийных ситуаций».

За 12 месяцев 1995 г., например, при проведении ежегодных ревизий аппаратов осушки газа и разделителей Е-310 из них было извлечено в общей сложности более 118 т песка.

Наличие в потоке транспортируемого газа песка и жидкости приводит к повышенному износу фасонных деталей трубопроводов. За 12 месяцев 1995 г. наблюдалось десять случаев отказов газопромыслового оборудования по причине эрозионного износа запорной арматуры и фасонных деталей обвязки (проедание отводов, задвижек, термокарманов - на УКПГ-1, 8, 7, 10).

Приведенные выше сведения подтверждают актуальность и важность оперативного определения выноса песка из газовой скважины, с целью принятия мер по предотвращению разрушения призабойной зоны пласта и сохранения работоспособности наиболее капиталоемкого объекта месторождения газовой скважины.

В настоящее время контроль за выносом песка из скважины осуществляют редко, практически по результатам негативного воздействия выносимого песка (эрозионный износ) на оборудование и запорно-регулирующую арматуру, а также по уменьшению дебита скважины в результате образования песчаной пробки на забое скважины. Процесс контроля нельзя отнести к категории оперативного.

Известен (3. А.И.Гриценко, З.С.Алиев, О.М.Ермилов, В.В.Ремизов, Г.А.Зотов. Руководство по исследованию скважин. - М.: Наука, 1995, стр.499-502) способ контроля выноса песка из скважины, заключающийся в том, что газовую скважину переводят в режим исследования путем подключения к ней установки "Надым-1" или "Надым-2", в течение определенного времени через нее пропускают газ, переводят скважину в режим эксплуатации, затем снимают контейнер, входящий в состав установки "Надым-1" или "Надым-2" для исследования скважины, вскрывают его, и по скопившемуся в нем осадку судят о наличии и интенсивности выноса твердой фазы (песка) из скважины. Недостаток этого способа состоит в его трудоемкости и низкой оперативности. Практически, из-за большого фонда скважин на месторождении или подземном хранилище газа, скважину переводят в режим такого исследования в лучшем случае один раз в квартал.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ контроля выноса песка из газовой скважины, реализуемый пьезоэлектрическим преобразователем "Спектр-М" (Преобразователь пьезоэлектрический "Спектр-М". Паспорт. НПО "Союзгазтехнология", ВНИИГАЗ. М., 1990), выполненным как в виде отдельного прибора, так и используемого в составе устройства "Режим ПНА-1"(3. А.И.Гриценко, З.С.Алиев, О.М.Ермилов, В.В.Ремизов, Г.А.Зотов. Руководство по исследованию скважин. - М.: Наука, 1995., стр.503-504), предназначенного для исследования скважин с целью определения продуктивной характеристики скважин в условиях выноса механических примесей в их продукции.

Способ контроля выноса песка из скважины (Преобразоыватель пьезоэлектрический "Спектр-М". Паспорт. НПО "Союзгазтехнология", ВНИИГАЗ. Москва, 1990) заключается в том, что в потоке газа устанавливают зонд, выполненный в виде стержня, который воспринимает механические удары твердых частиц. Преобразует эти удары в электрические импульсы и по ним судят о выносе песка из скважины.

Недостатком известного способа, как показала эксплуатация, является то, что он не позволяет получить надежные результаты при малых размерах частиц песка (0,05 мм и меньше), когда малая энергия удара частицы не может быть преобразована в электрический импульс. В начале процесса разрушения призабойной зоны скважин именно малые песчинки выносятся потоком газа в первую очередь и именно их надо своевременно обнаружить. Описанный способ не обеспечивает получение надежных результатов.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности получения информации о выносе песка из газовой скважины.

Поставленная цель достигается тем, что стержень, вводимый в поток газа, покрывают клееобразным средством (например, клеем марки «АЛТ», применяемым для ловли мышевидных грызунов и создания ловчих поясов на деревьях для защиты последних от вредителей), выдерживают стержень в потоке газа некоторое время и затем извлекают. Клееобразное средство с застрявшими в нем песчинками обильно смывают растворителем (например, бензином). Полученный раствор клейкого вещества в бензине фильтруют через мелкоячеистое сито и по наличию и количеству осадка (песка) в сите судят о факте и об интенсивности выноса песка из газовой скважины.

Клееобразное средство АЛТ (согласно инструкции по применению) нетоксично, невоспламеняющееся, без цвета и запаха, водо- и влагостойкое (что важно для условий газовой скважины), не растекается и обладает неограниченным сроком годности.

Характерная клейкость средства приобретает необратимый характер спустя 30 минут после его нанесения. Смывается бензином или другим органическим растворителем (ксилолом, толуолом). Факт выноса песка из газовой скважины может быть обнаружен визуально (например, через лупу) до смыва клееобразного средства по кавернам на его поверхности.

Способ контроля выноса песка из газовой скважины осуществляют следующим образом.

В исходном состоянии шток 3 (фиг.1) вместе с закрепленным на нем стержнем 8 находятся в снятой шлюзовой камере 4, шаровой кран 6 закрыт, продувочный вентиль 10 открыт. Клееобразным средством покрывают стержень 8 и закрепляют шлюзовую камеру 4 вместе с закрепленным на штоке 3 стержнем 8 на шаровом кране 6. Герметизация шлюзовой камеры обеспечивается уплотнениями 2 и 5. Закрывают продувочный вентиль 10, открывают шаровой кран 6 и при помощи штурвала 1 вводят стержень 8 в поток контролируемого газа.

Если в потоке газа имеются песчинки, часть из них застревает в клееобразном веществе 9, которым покрыт стержень 8. Через некоторое время (например, через час) при помощи штурвала 1 шток 4 вместе со стержнем 8 вводят (поднимают) в шлюзовую камеру 4 и шаровой кран 6 закрывают. При помощи продувочного вентиля 10 стравливают газ из шлюзовой камеры 4, снимают ее и извлекают стержень 8. Растворителем обильно смывают клееобразное вещество 9 вместе с песком (если был вынос песка) в сосуд. Клееобразное вещество должно быть полностью растворено. Раствор фильтруют (например, через мелкоячеистое сито). По оставшемуся в сите осадку и его количеству судят о факте и об интенсивности выноса песка из газовой скважины.

Использование предложенного технического решения дает возможность повысить надежность (достоверность) информации о выносе песка из газовой скважины. Оно дает возможность оперативно и при малых затратах труда осуществлять контроль за выносом песка из газовых скважин и предпринимать меры по предотвращению разрушения призабойной зоны пласта, образования песчаных пробок на забое скважин, по эрозионному износу технологического оборудования.