Пакерные компоновки: расцвет на фоне нефтесервисного бума
Марат Аминев, Заместитель директора по новой технике и сервису НПФ "Пакер"
Источник: http://www.ngv.ru
В недавнем прошлом применение пакеров в компоновках подземного оборудования при строительстве и ремонте скважин было событием неординарным. Для проведения технологической операции с использованием пакеров было необходимо пройти несколько уровней обсуждения и согласования. Сегодня же использование пакерно- якорного оборудования стало само собой разумеющимся и обыденным. И в обозримом будущем, как ожидается, популярность использования данного оборудования будет расти в силу того, что ограничение скважинного пространства позволяет четко контролировать и управлять параметрами давления, расхода и даже температуры при проведении скважинных технологических операций, а также при добыче или закачке флюида.
Что важно, сегодня в области производства пакерно-якорного оборудования лидерство удерживают отечественные производители, готовые предложить рынку широкий ассортимент товаров и соответствующих технологий. Более того, следующим ближайшим шагом станет комплексный технологический сервис.
При ремонте скважин пакеры могут применяться в большинстве проводимых технологических операций. При этом конструктивные особенности самих изделий и способы их применения усложняются, в связи с чем возрастает и общая сложность проведения операций с использованием пакерного-якорного оборудования. В этой связи для успешного решения стоящих перед нефтяниками задач необходимо осуществлять не только сервисное обслуживание самих пакеров (прокат, ремонт и ревизия), но и тщательное технологическое сопровождение скважинных операций. При этом речь не идет о каких-то разовых или точечных вмешательствах компетентных сотрудников в рабочие процессы. Специалисты по использованию пакерного оборудования должны привлекаться к реализации проекта уже на стадии составления плана работ с конкретной скважиной и заканчивать свою работу одновременно с завершением операции.
В идеале, услугу инжинирингового сопровождения должен предоставлять сам производитель пакерного оборудования, поскольку при проведении аналогичных операций своими силами или с привлечением специалистов других сервисных компаний ожидаемый результат достигается не всегда. К тому же привлечение специалистов со стороны производителя оборудования в финансовом плане намного выгоднее, нежели сотрудничество с представителями независимых сервисных компаний. В силу этих причин уже в начале 2008 года компания "Пакер" планирует открыть несколько региональных сервисных центров в Западной Сибири.
Производство и предложениеУже много лет НПФ "Пакер" разрабатывает и производит разнообразную технику, предназначенную для строительства и ремонта скважин. Рассмотрим некоторые из наиболее популярных и перспективных разработок.
Итак, пакер ПРО-ЯМО3-ЯГ3-Ф. Данный тип оборудования предназначен для проведения ГРП и имеет увеличенный внутренний проходной канал диаметром 53 мм для эксплуатационных колонн 140-146 мм. Промысловые испытания пакера проводились летом 2007 года на нефтяных месторождениях Приразломное и Приобское, которое разрабатывает компания "РН-Юганскнефтегаз". На испытания было представлено два пакера ПРО-ЯМО3-ЯГ3-Ф диаметрами 118 мм и 122 мм. В общей сложности на четырех скважинах было проведено семь ГРП, в том числе два ГРП подряд без подъема пакера на скважине №280- БИС с общей прокачкой 125 тонн пропанта, и три ГРП без подъема на скважине №152 с общей прокачкой пропанта 355 тонн. Износ штока у пакера был минимальным, резиновые элементы вышли наружу в хорошем состоянии. Таким образом, по итогам испытаний можно говорить о возможности применения данного пакера для проведения большеобъемных ГРП с прокачкой пропанта до 600 тонн, а также многоразовых ГРП в условиях одного спуска пакера.
Этот же пакер имеет модификацию ПРО-ЯМО3-ЯГ3-М с внутренним проходным диаметром 59 мм для обсадных колонн 140-146 мм, что позволяет использовать его в составе многопакерных компоновок для одновременно- раздельной закачки или добычи флюида. Проходной диаметр выполнен таким образом, что становятся доступны операции по установке и извлечению клапанов, а также необходимого инструмента при помощи канатной техники, что в других модификациях или в других пакерах в целом не предусмотрено. Интересной во всех смыслах разработкой является и пакер ПРО-Ш-МС с регулируемой нагрузкой посадки. Данный пакер с проходным каналом 59 мм рассчитан на эксплуатационные колонны диаметром 140-146 мм и рекомендован для использования в многопакерных компоновках при проведении различных работ и реализации скважинных технологий, связанных с установкой пакеров в условиях заданных осевых нагрузок. Еще одной новинкой минувшего года стал пакер под названием ПРО-ЯТО. Промысловые испытания проводились летом 2007 года силами Чекмагушевского УДНГ "АНК "Башнефть" в составе оборудования для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов. Испытания показали, что пакер может быть рекомендован как для самостоятельного использования, так и в составе многопакерных компоновок, предназначенных для выполнения разнообразных задач, связанных с установкой пакеров для работ без связи с НКТ или же по заданным осевым нагрузкам. После установки пакер выдерживает растягивающую нагрузку от 3 до 12 тонн, и по требованию заказчика может быть установлен с заданной осевой нагрузкой для его срыва. Допустимо его применение и в компоновках подземного оборудования, где условия работы связаны с высокими знакопеременными нагрузками.
Навесное оборудование
Помимо пакеров НПФ "Пакер" разрабатывает и готовит к внедрению целую серию навесного оборудования, которое будет улучшать условия работы пакера и облегчать задачи по его установке или срыву после проведения технологических операций. Одним из таких устройств является клапан универсальный механический (КУМ), прошедший заводские испытания и выпущенный опытной партией. Данный клапан планируется использовать при проведении ГРП. Его применение позволит выровнять давление в кольцевом и трубном пространствах скважины непосредственно перед срывом пакера и, при необходимости, провести промывку верхней части пакера.
В этой связи интерес представляет собой и другая разработка компании - инструмент посадочный гидравлический (ИПГ-118/59). Проходной канал выполнен диаметром 59 мм, для эксплуатационных колонн 140-146 мм. В настоящий момент изготавливается опытная партия для проведения заводских испытаний. ИПГ-118/59 предназначен для применения в компоновках подземного оборудования в ситуациях необходимости отсоединения колонны НКТ от пакерной компоновки. Разработчиками предусмотрена возможность проведения многочисленных разъединительно-соединенительных операций. Помимо этого, ИПГ-118/59 оснащен специальным ловильным инструментом для извлечения пакерной компоновки в случаях осложнений.
Наконец, также хотелось бы сказать несколько слов о перепускном клапане, предназначенном для работы с погружным насосным оборудованием или в компоновках для одновременно-раздельной эксплуатации. Уже изготовлена опытная партия данных клапанов, проведены заводские испытания. В настоящее время совместно с "Новомет-Сервисом" проводятся промысловые испытания оборудования на Зайкинской группе месторождений ТНК-ВР и ОАО "Южоренбургнефть". Клапан должен найти применение при насосной эксплуатации скважин с большим газовым фактором и в компоновках подземного оборудования при одновременно-раздельной эксплуатации нескольких продуктивных горизонтов одной скважины.
Технологии: изоляция водопритока и повышение нефтеотдачипластаВ свете развития сервисного сегмента все большую актуальность приобретают технологии работы с пакерным оборудованием. Например, технологии изоляции водопритока в добывающих скважинах.
Одной из основных технологий в данном случае является метод изоляции нижнего водопритока. Суть его заключается в отсечении нижнего вододающего интервала установкой пакерной системы без связи с НКТ. Несмотря на условную "молодость" технологии, сегодня она применяется широко и повсеместно.
Практически аналогичную популярность снискала и технология применения пакерного оборудования для улучшения условий эксплуатации глубинно- насосного оборудования и повышения нефтеотдачи пласта. Принцип использования заключается в расположении перепускных клапанов сверху и снизу продуктивного пласта для забора газа и выделившейся воды. Для реализации технологии необходимы пакеры типа ПРО-ЯДЖ-О или ПРО-ЯТ-О и, соответственно, перепускные клапаны.
Рассмотрим и еще одну технологию. Так, метод изоляции водопритока или места нарушения герметичности обсадной колонны выше продуктивного горизонта, а также между двумя продуктивными горизонтами сводится к изоляции участка нарушения обсадной колонны или обводненного интервала двумя пакерами. При этом верхний пакер должен иметь верхний якорный узел типа ПРО-ЯДЖ или ПРО-ЯДЖ-О, чтобы сохранять герметичность компоновки после снятия нагрузки от колонны труб. А опорный нижний пакер типа ПРО- ЯМО2 при необходимости может быть установлен с гидроякорем, что расширяет его возможности, позволяя проводить обработку пласта закачкой жидкости под давлением, предотвращая возможный сдвиг самого пакера.
Технологии: эксплуатация скважин и проведение технологических операций
В заключение стоит более подробно остановиться и на других технологиях, также требующих применения различного пакерно-якорного оборудования.
Итак, метод одновременно-раздельной эксплуатации нескольких продуктивных горизонтов с многопакерными компоновками подземного оборудования. Данный метод выражается в уменьшении отрицательного влияния продуктивных горизонтов друг на друга в процессе эксплуатации и в исключении вероятности поглощения одним продуктивным горизонтом флюида другого. Для работы пакерной компоновки в этих условиях верхний пакер должен оснащаться якорным узлом типа ПРО-ЯДЖ или ПРО-ЯДЖ-О, чтобы сохранять герметичность после отсоединения колонны НКТ. Также в компоновке задействуется средний пакер типа ПРО-Ш-МС с возможностью регулирования передачи на нижний пакер необходимой нагрузки, и нижний опорный пакер типа ПРО-ЯМО2.
Следующий по счету - метод одновременно-раздельной закачки рабочего агента в продуктивные горизонты при поддержании в них пластового давления многопакерными компоновками подземного оборудования заключается в строго дозированных объемах закачки рабочего агента индивидуально для каждого продуктивного горизонта с возможностью изменения параметров закачки в процессе работы. В пакерных компоновках, применяемых в этих случаях, для компенсации знакопеременных нагрузок, возникающих в силу изменения давления закачки, верхний пакер должен иметь верхний якорный узел типа ПРО-ЯДЖ или ПРО-Ш-МС с гидроякорем. Помимо этого, в компоновку входят средний пакер типа ПРО- Ш-МС с регулируемой передачей на нижний пакер необходимой нагрузки, и нижний пакер типа ПРО-ЯТ-О или ПРО- ЯДЖ-О также с верхним якорным узлом, выполняющий функции опорного.
Еще одна актуальная в наши дни технология - способ проведения ГРП с одновременной изоляцией вышележащего пласта. Данная технология реализовывается путем изолирования верхнего продуктивного горизонта для исключения вредного воздействия на него используемых технологических жидкостей. Для воплощения этого метода на практике необходимы пакеры типа ПРО-ЯМО3-ЯГ3-Ф с увеличенным проходным каналом и ПРО-Ш-МС с регулируемой передачей необходимой нагрузки на нижний пакер.
Буквально несколько слов стоит сказать о технологии применения перепускных клапанов при насосной эксплуатации скважин с повышенным содержанием газа в пластовой жидкости. Суть ее заключается в перепуске избыточного объема газа из кольцевого пространства скважины в колонну насосно- компрессорных труб через перепускные клапаны, с одновременным поддержанием заданного забойного давления и давления на приеме насоса при насосной эксплуатации. Данная технология позволила уверенно эксплуатировать насосную установку на Ваньеганском месторождении с газовым фактором 4628 м3 на куб добываемой жидкости.
Наконец, технология применения якорей и трубодержателей при насосной эксплуатации скважин сводится к жесткой фиксации насосной установки, что позволяет предотвратить ее перемещения в вертикальной плоскости. Данный метод позволяет снизить аварийные риски и уменьшить число случаев, связанных с поломками насосного оборудования.