Файл: Беляев Б.М. Торпедирование скважин большими зарядами взрывчатого вещества.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 06.04.2024

Просмотров: 38

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

мают над устьем скважины за один прием. Взрыватели устанавлп

вают в торпеду в процессе сборки. Подъем торпеды осуществляет­ ся при помощи имеющегося подъемного механизма (буровой лебед­

ки трактора-подъемника) или каротажного подъемника. Присоеди­ нение торпеды к подъемному механизму осуществляется при по­ мощи специального зажима (рис. 9), который крепится на несу­ щем тросе тропеды.

Основным преимуществом зажима является то, что трос не по­ лучает повреждений. Удержание троса в зажиме осуществляется за счет небольшого изгиба и трения. Для сборки требуется два

зажима.

Рис. 9. Зажим для кабеля КОБД-4 1 — корпус зажима; 2 — собачка; 3 — ось; 4 — нажимной

болт

В случае, если длина применяемой торпеды больше высоты вышки, торпеду собирают секциями. Первую секцию собирают на мостках скважины. Длина ее обычно на 3—5 м меньше высоты вышки. Спущенная в устье скважины, она удерживается на зажи­ ме. Дальнейшая сборка торпеды производится непосредственно

над устьем скважины. Наращивание торпеды производят секциями по 1,5 м следующим образом.

Первый зажим закрепляют на тросе, когда первая секция тор­ педы еще лежит на мостках. Зацепляя за зажим, торпеду подни­ мают и опускают в устье скважины, где она удерживается на зажи­ ме, опирающемся на ротор или срез трубы. Затем на свободный ко­ нец троса набирают вторую секцию зарядов и над ней крепят вто­ рой зажим. Обе секции несколько приподнимают за второй зажим, нижний зажим снимают с троса, и верхнюю секцию, аккуратно опускают на нижнюю, после чего торпеду спускают в устье на ве-

29

личину второй секции. Таким же образом набирают следующие 1,5 .и зарядов, над ними крепят зажим и торпеду спускают в устье на длину секции. Указанным способом можно собрать торпеду лю­ бой длины.

Полностью собранная торпеда удерживается на зажиме, а к свободному концу крепится шток отцепляющего приспособления. После соединения штока с приспособлением торпеду немного при­ поднимают и после снятия нижнего зажима ставят ее на верхний зажим. В случае необходимости на устье скважины устанавливают

каротажный блок-баланс для спуска торпеды.

Как показал опыт, при правильной организации работ сборка

торпеды

весом

2,5

т

занимают

всего

5—7

часов.

 

 

Несколько отличную конструкцию имеет тор­

 

педа с

зарядами диаметром 106

мм (рис. 10).

 

Отличие ее состоит в том, что взрыватели уста­

 

навливаются не в основных зарядах,

а в заря­

 

дах

боевика,

помещенных в корпусе,

который

крепится к нижней части торпеды.

Корпус боевика негерметичен; он изготов­

ляется из дюралюминия и имеет в нижней части чугунный конус. Два взрывателя помещаются в корпусе в гнездах цилиндрических шашек, изго­ товляемых из флегматизированного гексогена.

Корпус винтами крепится к стальной крестови­ не, которая присоединена к концу несущего тро­ са с основными зарядами.

При сборке торпеды ТШБ-106 в силу указан­ ной конструктивной особенности первым соби­ рается боевик. Сборка остальной части торпеды производится аналогично сборке торпед с заря­ дами больших диаметров.

Спуск торпеды с большим зарядом ВВ в скважину осуществляется при помощи каротаж­ ного подъемника. Скорость спуска не должна

превышать 1000 м!час. Контроль за спуском ве­ дется при помощи датчика скоростей, датчика глубин и датчика натяжения. После установки торпеды на забой или опорный мост она отклю­ чается от кабеля. Контроль отключения торпеды от каротажного кабеля производится при помо­ щи датчика натяжения.

Рис. 10. Торпеда

ТШБ диаметром 106 мм:

/ — основные заряды

из

сплава ТГ-50'50;

2 — несущий

трос; 3 — крестовина;

4 — взрыватели ВЗД;

5 — корпус

боевика; 6 — шашки ВВ; 7 — направляющий конус

30


В. Защита обсадных труб от действия взрыва

Для защиты колонны обсадных труб от действия ударной вол­ ны, которая распространяется по жидкости, заполняющей скважи­ ну, над зарядом ВВ устанавливают цементный мост.

Защитное действие цементного моста состоит в том, что цемент гасит ударную волну, благодаря чему в жидкость, находящуюся выше моста, проходит лишь значительно ослабленная часть ее.

Защитный мост может быть и насыпным из смеси песка и мел­ кого гравия. Однако такой мост менее удобен, так как должен иметь, большую высоту, а это требует большого количества мате­ риала; кроме того, много времени требуется на его устройство и по­

дачу смеси гравия и песка в скважину.

 

це­

Ориентировочный расчет минимальной высоты защитного

ментного моста можно сделать по следующей формуле:

 

 

L = 1,4| О

 

(7)

где L — высота моста, м;

 

 

 

(1 — вес. заряда ВВ, кг;

 

 

 

Мост устанавливается принятым в

практике бурения

способом

с таким расчетом, чтобы его нижняя

часть находилась

на

рас­

стоянии от верхнего конца торпеды не менее 5—6 м. Однако в ряде случаев цементный мост приходится ставить и на более близком расстоянии от заряда. Такими случаями являются:

1) близкое расположение от торпедируемого интервала низа ко­ лонны обсадных труб, водоносного или газоносного горизонта, ие

перекрытого трубами; 2) относительно низкие пластовое давление и поглощение жидко­

сти пластом. В том случае цементный раствор проникает в пласт и через него — в кольцевой зазор между стволом скважины и тор­ педой.

Наиболее выгодным с точки зрения сокращения сроков прове­

дения всего комплекса торпедировочных работ является использо­ вание в качестве материала для защитного моста гипсового цемен­ та взамен обычно применяемого тампонажного. Срок работ при

этом сокращается на двое суток.

Исходя из опытных данных, может быть рекомендована следу­

ющая высота цементного моста, обеспечивающего надежную защи­ ту колонны труб от действия взрыва:

I) для торпед весом до 2 т — 30 л/;

2) для торпед весом более 2 т — 30 л; плюс 10 .и на каждую до­ полнительную тонну, ио не более 50 м.

При доброкачественном проведении работ по установке моста

ударная волна взрыва ослабляется настолько, что для регистрации

взрыва на поверхности необходимо применять специальную аппа­ ратуру.

31


Г. Регистрация взрыва

Регистрация взрыва торпеды является весьма ответственной операцией при проведении торпедирования скважины. Поскольку в большинстве случаев звук от взрыва торпеды не слышен на поверх­ ности, он регистрируется при помощи сейсмографов.

Для этой цели около скважины устанавливают два сейсмогра­ фа. Запись показаний их осуществляется при помощи каротажного фоторегистратора. Включение фоторегистратора на запись, как правило, производится за 2 часа до предполагаемого срока взрыва.

Запись ведется непрерывно и заканчивается через 2 часа после установленного срока. Скорость протяжки фотобумаги составляет при этом 1,2—1,8 л/ 'час.

Необходимость 4-часовой непрерывной работы лентопротяжно­

го механизма, невозможность установления факта взрыва в процес­

се регистрации и недостаточная четкость записи колебаний сейс­ мографов из-за малой скорости протяжки фотобумаги являются недостатками данного способа регистрации.

В последнее время для устранения этих недостатков была пред­ ложена несколько иная схема записи. По этой схеме один сейсмо­

граф спускают на кабеле в скважину на глубину 500—700 м. Вто­

рой сейсмограф устанавливают на поверхности около скважины. Запись сигналов сейсмографов может производиться фоторегистра­ тором или шлейфовым осциллографом. Скорость протяжки фото­ бумаги устанавливается максимальной. Вся аппаратура записи включается за 2 часа до момента взрыва, но включение лентопро­ тяжного механизма производится автоматически только в момент

взрыва от сигнала сейсмографа, установленного в скважине. Для запуска лентопротяжного механизма, а также для задержки сиг­ нала скважинного сейсмографа с тем, чтобы он мог быть записан

на движущейся фотобумаге, применяется специальная приставка к фоторегистратору. Одновременно записывается и сигнал сейсмо­ графа, расположенного около скважины.

Дополнительную проверку взрыва торпеды производят при раз­ буривании защитного цементного моста. Для этого через каждые

2—3 м проходки отбирают пробы выходящих газов, которые на ме­ сте анализируют на наличие в них продуктов взрывчатого разло­ жения ВВ — СО и СО2. Анализ газа производят на аппарате ВТИ по стандартной методике.

Д. Очистка скважины после взрыва

Разбуривание цементных мостов и породы, обрушившейся в ре­ зультате взрыва, а также испытание скважины на приток являются важной частью работ, от качества проведения которых зависит и результат торпедирования.

Как известно, при взрыве вокруг ствола скважины образуется сеть трещин, которые не только облегчают приток жидкости или

32


газа из пласта, но и в определенных условиях могут способство­ вать поглощению/кидкрсти пластом. В последнем случае часть об­ разовавшейся при взрыве раздробленной породы, которая нахо­

дится во взвешенном состоянии в жидкости, заполняющей скважи­

ну, может достаточно плотно закупорить образовавшиеся трещи­

ны. Вероятность засорения трещин увеличивается, если очистка скважины после взрыва производится в течение длительного вре­ мени на недоброкачественном буровом растворе.

Поэтому при очистке скважины необходимо провести все рабо­ ты в максимально короткий срок, используя доброкачественный бу­

ровой раствор.

Очистку ствола скважины начинают до проведения взрыва, ког­ да в зависимости от физических характеристик продуктивного пла­

ста выбирают промывочную жидкость и определяют ее физико-хи­ мические параметры.

Идеальной промывочной жидкостью для вскрытия продуктивно­ го пласта скважины после взрыва является нефть, так как она поч­ ти не ухудшает проницаемости пород пласта. Однако использова­ ние ее для промывки не всегда возможно.

Наиболее сильно влияют на проницаемость пород вода и буро­ вой раствор. Поэтому применение их при промывке нежелательно.

Вряде случаев в качестве промывочной жидкости наиболее це­

лесообразно применять глинистые растворы на нефтяной основе (нефть или нефтяную эмульсию) или буровые растворы с добав­ ками поверхностно-активных веществ.

ВСоветском Союзе в последние годы разработан целый ряд та­

ких растворов. Их рецептура, приготовление и применение в зави­

симости от свойств продуктивного пласта описаны в соответствую­

щей литературе.

'За рубежом в качестве промывочной жидкости в некоторых случаях применяется соляной рассол с концентрацией поваренной соли 45 кг на 250 л воды. Для карбонатных пород рекомендуется

использование слабого раствора соляной кислоты

крепостью

8—10%.

 

Сроки проведения очистки скважины после взрыва в основном

зависят от применяемого способа очистки, состояния

оборудова­

ния и организации работы буровой бригады.

 

Возможность удаления обрушившейся при взрыве породы в ко­ роткий срок была подтверждена при проведении работ на скважи­ нах Западной Украины, Узбекистана и Западной Сибири. Так, на­ пример, на одной из скважин Западной Украины интервал взрыва

и

цементный мост общей мощностью 147 м были проработаны

за

28 час.

Во всех случаях, когда на скважинах имелось буровое оборудо- .

ванне, темпы очистки были высокими.

Хуже обстоит дело при проведении работ по очистке на экс­ плуатационных скважинах, не имеющих бурового оборудования.

Очистка в этих случаях ведется желонкой и, как правило, затяги­

33


вается на долгое время. Учитывая это обстоятельство, целесообраз­ но проводить очистку эксплуатационных скважин при помощи пе­ редвижной буровой установки.

На результат взрыва влияют нс только темпы, но и качество ра­

бот по очистке скважины. Снижение качества очистки за счет со­

кращения сроков проведения работ недопустимо, так как это при­ водит к ухудшению условий притока жидкости или газа. Все сква­ жины после торпедирования большими зарядами необходимо периодически чистить, как бы прочны ни были породы, слагающие продуктивный пласт. В процессе эксплуатации порода постепенно осыпается. Обрушение породы объясняется тем, что большинство торпедированных скважин эксплуатируется с открытым продуктив­

ным пластом. Перекрытие продуктивного пласта фильтром произ­ водится лишь в скважинах, в которых продуктивный пласт сложен

относительно слабыми породами или перерезан пропластками глин. Особую осторожность надо проявлять при цементировании об­

садной колонны в тех случаях, когда торпедирование скважины производилось сразу после окончания бурения, до спуска обсадных труб. При спуске обсадных труб необходимо помнить, что перекры­ тие трубами торпедированного интервала не допускается. Башмак обсадных труб должен устанавливаться в кровле торпедированно­ го пласта. При проведении цементирования труб необходимо при­ нять меры для предупреждения попадания цементного раствора в зону торпедирования.

Г J ABA IV

/ОБЗОР РЕЗУЛЬТАТОВ ТОРПЕДИРОВАНИЯ СКВАЖИН

Торпедирование скважин большими зарядами производилось начиная с 1955 г. в разных районах страны. Скважины, торпедиро­

ванные в этот период, делятся на две категории: разведочные и эксплуатационные.

В разведочных скважинах Минусинского района Западной Си­ бири работы по торпедированию производились впервые; здесь бы­ ло недостаточно изучено геологическое строение всего района и отдельных разведываемых площадей. Ни в одной из скважин, где было произведено торпедирование, не были с достаточной точно­ стью выявлены нефтеносные пли газоносные пласты. Это положе­ ние в значительной мере и предопределило результаты торпедиро­ вания скважин с точки зрения получения промышленных притоков

нефти или газа.

Всего было проведено 9 взрывов торпед с весом ВВ от 500 кг до 2,5 т. Горизонты, подвергшиеся торпедированию, во всех сква­

жинах были представлены очень прочными и плотными, почти не проницаемыми песчаниками с небольшими пропластками алевроли­ тов и аргиллитов (рис. 11). Мощность этих горизонтов составляла от 25 до 100 м.

Несмотря на то, что в ходе торпедирования имели место и от­ дельные неудачи, в целом результаты работ показали следующее.

I. Взрывы большого заряда ВВ даже в очень плотной и проч­

ной породе создают сеть трещин, облегчающих приток жидкости и газа в скважину.

2. Приток жидкости или газа в скважину, а также поглощение жидкости пластом после взрыва большого заряда могут увеличи­

ваться.

3. Испытание разведочных скважин при помощи больших взры­ вов в условиях, когда имеющихся сведений о месторасположении

нефтегазоносных пластов недостаточно, целесообразно проводить по всей мощности предполагаемой продуктивной толщи, торпеди­