Изучение технического состояния скважин

По данным аналитического журнала «Нефть и Капитал» около 20% всех скважин страны заброшены и не эксплуатируются. При этом, такие скважины хранят более 15 млрд тонн потенциально извлекаемых ресурсов.

Есть ряд причин, по которым нефтедобывающие компании не возобновляют работу на скважинах: и экономические, и налоговые, и технические. И если компетентно говорить о первых двух причинах могут эксперты в аналитике и экономике, то о технических причинах мы позволим себе порассуждать в этом материале.

Мы уже писали о том, что легко извлекаемых ресурсов в России практически не осталось. Поэтому крупные нефтедобывающие компании проявляют интерес к новым технологиям, позволяющим увеличить коэффициент извлечения нефти на существующих месторождениях. Некоторые из этих технологий вполне применимы для оценки потенциала и запуска в работу заброшенных скважин.

Для чего нужно изучать техническое состояние скважины?

Чтобы исключить аварии и полностью контролировать технологические процессы в скважине.

Задачами нефтесервисных и геофизических работ является обнаружение, измерение и классификация виброакустических и температурных воздействий рядом с конструктивными элементами скважины и непрерывно вдоль протяженных участков скважины. Традиционно для решения таких задач используются точечные датчики. Однако в последние годы свою эффективность показало применений оптического волокна для распределенного мониторинга вибраций (DAS) температуры (DTS).

С помощью волоконно-оптического кабеля и подключаемых к нему приборов на этапах эксплуатационного планирования вводимых в работу скважин, проведения ремонта существующих скважин и регулярных обследований фонда законсервированных скважин можно провести:

• анализ перетоков, интенсивности использования каждого из пластов, определение фазного состава продукта и его расхода на горизонтальных участках;
• выявление фонтанирования за обсадной колонной и утечек в ней, разгерметизации насосно-компрессорной трубы, определение перекрестного тока;
• температурный и вибрационный анализ погружного оборудования и клапанов (для предиктивной аналитики ремонтов);
• оптимизацию и управление работой газлифтных скважин, а также управлять процессом парогравитационного дренажа для обеспечения максимальной эффективности работы скважины.

Установка отдельных кабелей для питания насоса, сбора информации с точечных датчиков и обеспечения распределённого оптоволоконного мониторинга является технически сложной задачей, ограниченной конструкцией скважины и различиями в механических характеристиках каждого из указанных кабелей.

Кабели-датчики для изучения технического состояния скважины

Для решения этой проблемы Инкаб разработал линейку гибридных внутрискважинных и геофизических кабелей, совмещающих в себе сразу несколько функций:

• грузонесущая функция и силовое электропитание для спуска и подвеса насосов и точечных датчиков;
• функция передачи сигналов от погружных датчиков по медным жилам;
• функция непрерывного распределённого мониторинга вдоль всего ствола скважины и её горизонтальных участков;
• подача реагента и/или обеспечение линии гидравлического управления погружного оборудования.

Конструкции производятся из доступных на российском рынке материалов для температурных рейтингов скважины до 180 °C и выше.

Инкаб производит кабели-датчики как для перманентной установки, так и для многократных спусков и подъемов для проведения кратковременных исследовательских и сервисных работ для любого из следующих способов установки кабеля в скважине:

• закрепление на насосно-компрессорной трубе (преимущественно конструкции с прямоугольным сечением);
• грузонесущее исполнение с дополнительным бронированием для защиты от внешних механических воздействий при свободном спуске кабеля-датчика;
• спуск по технологии Coiled Tubing;
• перманентная установка за колонной и бетонирование.

Зачем применять оптоволоконные кабели-датчики?

Преимущества оптоволоконного мониторинга при помощи DAS и DTS в случае многоразового спускаемого кабеля заключаются в сокращении времени проведения исследования, так как распределённый мониторинг обеспечивает одновременное измерение параметров температуры и вибрации вдоль всего ствола скважины и горизонтального участка. Помимо этого, распределенные оптоволоконные датчики позволяют измерить характеристики вибраций и температурного градиента одновременно вдоль всего ствола скважины, что критически важно для изучения динамики быстропротекающих процессов с изменением уровня обводнённости скважины без внесения искажений за счет дискретного и последовательного перемещения точечных датчиков в течение длительного времени исследования.

Преимущества оптоволоконного мониторинга с использованием гибридного кабеля заключаются в одновременной комбинации данных с точечных датчиков с получением информации о температуре и вибрациях во всех точках между ними. Это позволяет использовать меньшее количество точечных датчиков в «косе» и обеспечивать мониторинг скважин со сложной конструкцией. Помимо этого, гибридный кабель обеспечивает возможность подключения к нему аппаратуры различного типа, необходимого на всех этапах её жизненного цикла от оптимизации режима добычи до сервисных работ и периодического мониторинга качества консервации скважины (в случае перманентной установки кабеля-датчика). Таким образом, установка гибридного кабеля (с медными жилами и оптическими модулями) обеспечивает легкость масштабирования систем мониторинга на любом из этапов жизненного цикла без увеличения эксплуатационных затрат.

Авторы:

Бухарин Михаил Андреевич, технический директор направления комплексных решений по мониторингу, ООО «Инкаб», m.bukharin@incab.ru

Остапенко Денис Андреевич, заместитель руководителя управления продаж ООО «Инкаб», +79028013431, ostapenko@incab.ru

Бабарыкин Валерий Николаевич, руководитель отдела технической компетенции, ООО «Инкаб», babarykin@incab.ru

Торопов Сергей Анатольевич, заместитель руководителя управления продаж, руководитель отдела продаж специальных кабелей, ООО «Инкаб», toropov@incab.ru