Что такое дебит скважины, как его увеличить своими руками

Как увеличить дебит?

Если ранее объем был нормальный, но постепенно стал уменьшаться и теперь необходимо его повысить. Существует несколько технологий. Для начала стоит провести более простые действия, например по прочистке обсадной колоны. Возможно, стоит расширить ее от различных отложений.

Плюс ко всему влиять на уменьшение запаса жидкости может забившийся фильтр, поэтому его также стоит почистить. А в некоторых случаях виновником всего является насос. Выяснить это можно, если динамический уровень упал и нет желаемой производительности.

Кроме всего прочего, дебит может увеличиться, если использовать следующие технологии:

• Свабирование.
• Пневмоимпульсирование.
• Электрогидравлические удары.
• Вибрация.
• Импульсирование.
• Промывка фильтра.

Плюсы и минусы свабирования скважин

Плюсы свабирования скважин:

• Увеличение производительности скважины. Свабирование позволяет удалить из скважины накопившиеся механические примеси (песок, глину и другие), что в свою очередь увеличивает поток продукции и снижает гидравлическое сопротивление.
• Очистка от взвешенных частиц. При свабировании происходит оседание взвешенных частиц на дне скважины, что позволяет убрать их из потока продукции и предотвратить закупорку оборудования.
• Повышение эффективности работы насоса. После свабирования увеличивается напор насоса, что приводит к увеличению производительности системы и снижению энергозатрат.
• Определение состояния скважины. Свабирование позволяет получить информацию о параметрах скважины, таких как ее дебит, плотность жидкости и уровень забойного давления.

Минусы свабирования скважин:

• Риск повреждения оборудования. При проведении свабирования существует вероятность повреждения насосов, трубопроводов и других элементов системы, особенно если они изношены или имеют технические проблемы.
• Потери продукции. В процессе свабирования может произойти потеря некоторого количества продукции из-за оттока или разлива.
• Неэффективность насквозь-свабного метода. При использовании метода насквозь-свабного сверления рассеивается энергия волновых колебаний, что может привести к неэффективному сверлению и снижению производительности скважины.
• Высокая стоимость. Для проведения свабирования требуется использование специального оборудования и технического персонала, что приводит к увеличению затрат на данный процесс.

В целом, свабирование скважин является эффективным методом очистки и повышения производительности скважин, однако его применение требует определенных затрат и может быть связано с некоторыми рисками.

Этапы свабирования скважин

Свабирование скважин — процесс, включающий несколько этапов, каждый из которых выполняется с целью оптимизации работы скважины и достижения максимального дебита. Рассмотрим основные этапы свабирования:

1. Подготовительный этап:

• Оценка текущего состояния скважины, включающая измерение и анализ дебита, давления и других параметров;
• Определение целей свабирования, например, повышение дебита, снижение пластового давления или снятие водяных пробок;
• Планирование работ, включающее выбор метода свабирования и необходимого оборудования.

Подготовка оборудования:

• Проверка работоспособности и герметичности насосов, клапанов и других узлов;
• Подготовка смазочных материалов и растворителей для чистки скважинного оборудования;
• Проверка наличия необходимых инструментов и приспособлений.

Непосредственное свабирование:

• Подъем насосов и установка свободного верхнего поддона;
• Пуск насосов и определение оптимальных режимов свабирования (частота, глубина, скорость);
• Постепенное повышение подачи насосов для создания эффекта свабирования;
• Регулярная проверка и коррекция параметров свабирования на основе мониторинга скважинных показателей.

Завершающий этап:

• Оценка результатов свабирования и анализ достигнутых показателей;
• Разработка плана дальнейших действий, включающих необходимые корректировки и оптимизацию работы скважины;
• Составление отчета о свабировании и его согласование с заинтересованными сторонами.

Важно отметить, что конкретные этапы свабирования могут различаться в зависимости от условий и целей работы. Компании, занимающиеся свабированием, обычно разрабатывают собственные методики и рекомендации в соответствии с требованиями и особенностями каждого конкретного проекта

Свабирование артезианских скважин

Производительность скважин часто восстанавливают свабированием.

Этот метод заключается в следующем. Своеобразный поршень — сваб с определенной скоростью погружают в скважину. При этом через столб воды на забой и стенки фильтра передается давление, что частично освобождает отверстия сетки от кольматирующего материала. Резкий подъем сваба создает в скважине вакуум, под действием которого вода с большой скоростью устремляется в скважину, очищая поверхность фильтрационного пласта и фильтра от осадков, механических примесей, загустевшего глинистого раствора, оставшегося в скважине и др.

На рис. 1 представлена наиболее простая конструкция сваба. Его основанием служит стальная труба диаметром 100 мм, длиной 1 м, в верхней части которой устроен переходник под штанги. Нижняя часть сваба оборудована обратным клапаном, выполненным в виде полого шара. По внешнему периметру трубы приварен опорный фланец диаметром 190 мм, на котором стяжными болтами закреплены два съемных фланца диаметром 240 мм и резиновая манжета диаметром 250 мм. В центральной части сваба имеется стопорный болт, а в верхней—два разгрузочных отверстия для выхода воды.

Восстанавливают дебит скважин в такой последовательности. Скважину вначале обследуют, затем замеряют ее глубину и сравнивают с паспортными данными. Если фильтр засорен песком, его чистят желонкой. В скважину монтируют новый или капитально отремонтированный погружной насос. После пуска скважины по данным водосчетчика замеряют ее подачу и фиксируют в журнале подачи воды. Затем насосное оборудование вынимают и опускают сваб до верхней части надфильтровой колонны.

Рис. 1. Конструкция сваба:
1 — стальная труба; 2 — переходник; 3 — обратный клапан; 4 — опорный фланец; 5 — стяжные болты; 6 — съемные фланцы; 7 — резиновая манжета; 8 — стопорной болт; 9 — разгрузочные отверстия.

Если фильтр скважины имеет гравийную обсыпку, то в процессе свабирования необходимо контролировать ее уровень. При проседании гравия его досыпают до установленного уровня, предварительно закрыв надфильтро-вую колонну скважины пробкой. Продолжительность свабирования 1—2 смены.

После прочистки и пуска артезианской скважины вторично замеряют ее дебит, данные заносят в журнал. Прирост дебита скважины, прошедшей свабирование, должен составлять 5…20 м3/ч.

Описанный метод прост и не требует больших затрат — изготовление одного сваба не превышает 100 руб. Метод приемлем для эксплуатации подземных вод, залегающих на глубине 100 м и более с напорными водоносными пластами. Свабирование может применяться на скважинах с любым диаметром обсадных труб. Для этого необходимо изготовить набор фланцев, соответствующих диаметрам обсадных труб, и резиновые манжеты.

Технология работ

Метод продавливания жидкостью заключается в использовании отдельной насосно-компрессорной станции, при этом потребуется большое количество воды. Также необходимо, чтобы пространство вокруг скважины позволяло подъезд к ней крупногабаритной техники.

Метод очистки желонкой предполагает ее поочередные опускания и подъемы. При этом происходит захватывание илового осадка и песка, накопление их над шаровым клапаном. Очистка желонки происходит после подъема ее на поверхность. Далее потребуется прокачка скважины при помощи погружного насоса.

При эрлифтной продувке в скважину нагнетается воздух, который выдавливает воду на поверхность. Этот метод представляет некоторую опасность повреждения фильтра под воздействием воздуха, напор которого может достигать 15 атмосфер. Применить этот метод возможно только в неглубоких песчаных скважинах.

Аналогичную угрозу для целостности фильтра несет также чистка скважины методом промывки. Для предупреждения поломки фильтра необходимо точно знать его параметры. Перед выполнением работ следует определить место, куда будет сливаться большой объем использованной воды.

Как видите, все работы вполне можно выполнить самостоятельно, конечно, за исключением вариантов с использованием сложных агрегатов.

Скважины в процессе геолого-разведочных работ

Среди различных видов исследований в процессе поисково-разведочных работ значительное место занимает бурение скважин

Особое внимание уделяется исследованиям в процессе или по результатам бурения: проводят опробование скважин, отбор керна при бурении и его изучение, отбор проб нефти, газа и воды и их изучение, и конечно снятие каротажных диаграмм

В статье «Скважины в нефтяной промышленности» представлено деление скважин на категории по своему назначению

Там основное внимание уделено скважинам, которые бурятся при разработке месторождений. Здесь нас интересуют скважины, которые бурят в процессе поисково-разведочных работ на нефть и газ

Отличие скважин, которые бурят в процессе поисково-разведочных работ, от скважин, которые бурят при разработке месторождений, в основном сводятся к различию в глубине скважин и объеме исследований проводимых при бурении.

На региональном этапе поисково-разведочных работ бурят опорные и параметрические скважины, на поисковом этапе – поисковые, на разведочном соответственно разведочные.

Опорные скважины бурятся на слабоизученных территориях для изучения геологического строения и перспектив нефтегазоносности. По данным опорных скважин выявляются крупные структурные элементы и разрез земной коры, изучаются геологическая история и условия возможного нефтегазообразования и нефтегазонакопления. Опорные скважины закладываются, как правило, до фундамента или до технически возможной глубины и в благоприятных структурных условиях (на сводах и других поднятиях). В опорных скважинах отбирается керн и шлам по всему разрезу отложений, проводится полный комплекс промыслово-геофизических исследований скважин (ГИС), опробование перспективных горизонтов и другие исследования.

Параметрические скважины бурятся в целях изучения геологического строения, перспектив нефтегазоносности, определения параметров физических свойств пластов для более эффективной интерпретации геофизических исследований. Они закладываются на локальных поднятиях по профилям для регионального изучения крупных структурных элементов. Глубина параметрических скважин, также как и опорных выбирается до фундамента или, в случае невозможности его достижения, до технически возможной.

Поисковые скважины бурятся с целью открытия скоплений нефти и газа на подготовленной геологическими и геофизическими методами площади. Поисковыми считаются все скважины, пробуренные на поисковой площади до получения промышленного притока нефти или газа. Разрезы поисковых скважин детально изучаются (отбор керна, ГИС, опробование, отбор проб флюидов и др.)

Глубина поисковых скважин соответствует глубине залегания самого нижнего перспективного горизонта и в зависимости от геологического строения разных регионов и с учетом технических условий бурения колеблется от 1,5-2 до 4,5-5,5 км и более.

Поскольку бурение скважин чрезвычайно дорого и трудозатратно, непосредственно к бурению в процессе поиска нефтяных месторождений приступают на как можно более поздней стадии изучения недр, когда шансы на открытие нового месторождения наиболее высоки. При этом как бы тщательно ни были проведены предварительные исследования, всегда остается достаточно высокая вероятность, что скважина окажется «сухой».

Разведочные скважины бурятся с целью оценки запасов открытых залежей и месторождений. По данным разведочных скважин определяется конфигурация залежей нефти и газа, и рассчитываются параметры продуктивных пластов и залежей, определяется положение ВНК, ГНК, ГВК. Проводится большой комплекс исследований, включая отбор и исследование керна, отбор проб флюидов и исследование их в лабораториях, опробование пластов в процессе бурения и испытание их после окончания бурения, ГИС и другие.

На основании данных, полученных при бурении разведочных скважин, делается подсчет запасов нефти и газа открытых месторождений, а также составляется технологическая схема разработки месторождения. Технологическая схема, также как и подсчет запасов, впоследствии корректируется с учетом результатов бурения уже эксплуатационных скважин.

Как происходит процесс свабирования

Свабирование – это технология, которая применяется в буровой отрасли для удаления накопившейся воды, песка и других нежелательных веществ из скважины, а также для определения параметров ее работы. Процесс свабирования осуществляется с помощью специального оборудования – свабов.

Свобы представляют собой герметичные цилиндры с кожухом, который обеспечивает герметичность пространства между светом и стенками скважины. Свабы обычно имеют веслообразную форму, что позволяет им эффективно передвигаться по скважине и собирать накопившиеся твердые частицы и воду.

Процесс свабирования начинается с опускания сваба внутрь скважины с помощью специальных канатов. После достижения нужной глубины сваб начинает движение вверх и вниз по скважине с помощью вращения весла.

Шаги процесса свабирования:
1. Погружение сваба в скважину.
2. Движение сваба вверх и вниз по скважине с помощью вращения весла.
3. Сбор накопившейся жидкости и твердых частиц свабом.
4. Поднятие сваба на поверхность для очистки и определения параметров скважины.

После выполнения нескольких циклов движения вверх и вниз, сваб поднимается на поверхность. Там он очищается от накопившихся веществ с помощью специальных средств, и производится анализ проб жидкостей и твердых частиц, собранных свабом.

По результатам анализа определяются параметры работы скважины, такие как продуктивность, наличие песчаных и других отложений, соответствие стандартам и т. д. Эта информация позволяет определить необходимые меры по улучшению работы скважины и принять решения о возможной реконструкции или замене оборудования.

Важно отметить, что свабирование – это не только механическая очистка скважины, но и важный этап в процессе диагностики и контроля поисково-разведочной деятельности. Оно позволяет получить ценные данные о работе скважин и принять правильные решения для увеличения эффективности бурения и добычи нефти

Ищем источник проблемы.

Поломку можно заметить почти сразу:

• вода становится мутной,
• появляется неприятный запах,
• в воде присутствуют не нужные примеси,
• уровень воды понижается.

Конечно, после появления таких признаков воду употреблять категорически нельзя. В зависимости от степени загрязнения её можно использовать в технических целях. Но злоупотреблять не нужно, лучше сразу приняться за устранение неисправностей скважины, так как можно ещё больше усугубить положение.

Для её устранения нужно проверить кессон, в нём не должно быть воды и льда (в зимнее время), а после попытаться самим аккуратно протолкнуть оборвавшийся насос так, что бы он снова стал на место. Но этот метод при не правильном действии может привести к повреждению скважины и самого насоса.

Если причина в поломке трубы, то её устранение – замена неисправной. Для этого старую трубу разрезают на две части, а на новую одевают муфту.

Очистка компрессором

Иногда владельцы водо-скважин замечают, что вода поступает чистая, но её количество заметно уменьшается. В таком случае . Это вполне нетрудное задание. Намного хуже, когда фильтр разрушен полностью или заилилась эксплуатационная колона. При помощи желонки требуется откачать песок до тех пор, пока вода не станет чистой.

Со временем оборудование изнашивается.

1.)Трубы (если они не пластиковые) ржавеют,

2.) кабеля и грунт оседают,

3.) конструкция вовсе может разгерметизироваться.

На это укажет отсутствие воды или маленький напор.

нужен только при повреждении всего оборудования, опасности загрязнения нефтепродуктами или химикатами, а так же плановый (по договору). (Чаще всего его предлагают фирмы, устанавливающие колодец).

13.1 Привязка интервалов испытаний инструментами на трубах

13.1.1 В необсаженных скважинах испытания пластов инструментами на бурильных трубах выполняют в процессе бурения с целью:

• оценки фильтрационных свойств и характера насыщенности пластов с неоднозначными характеристиками и исключения пропусков продуктивных объектов;
• подтверждения характера насыщенности пластов на месторождениях с установленными положениями межфлюидных контактов и расчетов гидродинамических параметров этих пластов, которые необходимы для составления технологических схем и проектов разработки залежей.

13.1.2 В обсаженных скважинах объектами испытаний являются перфорированные интервалы. Работы проводят с целью освоения объектов эксплуатации, интенсификации добычи нефти методом депрессионного и гидроимпульсного воздействий (метод переменных давлений — МПД), проверки герметичности цементных мостов и колонн при наличии обоснованных подозрений на отсутствие их герметичности.

13.1.3 В необсаженных скважинах геофизические исследования выполняются с целью выбора объекта испытаний и привязки ИПТ к разрезу, включает — кавернометрию, ПС (или ГК, НК), ИК (или БК), которые выполняют непосредственно перед испытанием после разбуривания испытуемого интервала, так как эффективность испытаний существенно повышается при уменьшении промежутка времени, прошедшего между разбуриванием и испытанием пород.

Задачи комплекса заключаются в выделении общих толщин предположительно проницаемых пород, подлежащих испытанию, и в выборе интервалов ствола с номинальным диаметром скважины для установки пакеров ИПТ.

Если в районе работ доказана эффективность ГИС, выполняемых по методике «каротаж-испытание-каротаж», то непосредственно после проведения испытаний повторно регистрируют данные БК (ИК), ГК, НК.

13.1.4 В обсаженных скважинах для привязки ИПТ к разрезу выполняют комплекс ГИС, который позволяет установить положение в скважине интервала перфорации — ГК, НК, ЛМ.

13.1.5 Технологическая схема выполнения ГИС и контроль качества материалов не отличаются от описанных в разделе 6.

Текущие процессы обслуживания

К таким операциям  также относится   очистка самого применяемого оборудования. Все текущие мероприятия делятся на профилактические и восстановительные.

Регулярное проведение профилактических обслуживающих операций дает возможность минимизировать риски, связанные с уменьшением объема добываемых ресурсов, разрушением скважинного ствола, с обводнением, засорением прочими негативными моментами.

Периодичность выполнения таких мероприятий находится в зависимости от  конкретных параметров эксплуатации, и добывающие компании, как правило, тщательно следят за регулярностью проведения таких действий.

Запланированными текущими профилактическими мерами являются следующие  мероприятия:

• очистка ствола от засоров либо путем его промывки, либо механическими способами, либо с применением желонки;
• замена отдельных деталей насосного оборудования;
• устранение повреждений применяемых труб или, в случае возникновения необходимости, их замена;
• замена непригодных к дальнейшей эксплуатации опор и  штанг;
• смена  параметров опускания насосно-компрессорных труб (НКТ);
• очистка, текущий ремонт или полная замена песчаного якоря.

Восстановительные операции необходимы в случае внезапной аварии, внеплановой поломки оборудования, при восстановлении поврежденных   в результате  эксплуатационных ошибок инструментов и  труб и так далее. Такие ситуации возможны на любом производстве, и такие текущие меры являются внеплановыми и экстренными.

РАСШИРЕНИЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ БУРОВОГО ИНСТРУМЕНТА

Для расширения области применения инструмента производства, а также повышения эксплуатационных характеристик компания предпринимает следующие действия:

• непрерывно производится разработка и модернизация долот и бурголовок со стальным корпусом;
• запущена в работу единственная в России линия по производству инструмента с матричным корпусом – PDC-долот и бурголовок, а также породоразрушающего инструмента с импрегнированными алмазами;
• приобретено производство шарошечных долот в США. Главная цель приобретения – интеллектуальная собственность, которая позволит в кратчайшие сроки открыть в России производство высокоэффективного породоразрушающего инструмента дробяще-скалывающего действия;
• используется вспомогательный инструмент, например, демпферы подачи долот, которые позволяют поднять проходку на долото и механическую скорость в сложных условиях бурения.

Необходимые характеристики

Чтобы знать, как правильно рассчитать дебит скважины, необходимо понять особенности уровня воды, он бывает:

• динамическим;
• статическим.

Статический и динамический уровни

Определить статический возможно в момент, когда из скважины процесс откачки не осуществляется. Необходимо оставить шахту в покое на несколько часов. Благодаря этому точка воды будет находиться на максимально высокой отметке. Измерения осуществляются до поверхности грунта и от зеркала воды в метрах.

Динамическая величина нестабильная. Отталкиваясь от условия использования источника, показатель будет постоянно изменяться. При откачке объем уменьшается. Если мощность помпы рассчитана так, что скорость откачки воды не превышает возобновление из водоносного слоя, то она восстановится. Динамическим водяным уровнем будет отметка глубины зеркала, на которой она удерживается при водозаборе с определенной скоростью.

Эта единица измерения нужна, чтобы четко понимать, на какую глубину допускается погружать помпу.

Процесс измерения осуществляется в два захода. Применяется интенсивный и средний водозабор. Так, первые измерения выполняете спустя один час, когда помпа непрерывно работает. За счет этого вы сможете узнать разницу, в период между интенсивным и средним водозабором. В оптимальном варианте хорошо, когда разница минимальная.

В основе вычисления также лежит формула, которая выглядит следующим образом: V * Hв / Hдин – Hстат, где

• V – в момент измерения динамического показателя при интенсивном водозаборе.
• Hв – указывает на высоту горизонтального водяного столба, который находится внутри обсадной колонны.
• Hдин – динамический.
• Hстат – статический.

Однако здесь может быть погрешность. Чтобы свести ее к минимуму, необходимо определить удельный объем, и у вас появится реальная возможность сделать расчет максимально точным.

Удельный дебит

Это то количество воды, которое шахта способна выдать при условии понижения уровня жидкости на 1 метр. Перед тем как его определить, необходимо дать время, чтобы источник заполнился и поднялся до статической отметки.

Далее необходимо интенсивно выполнить забор воды. При этом ускорение должно повышаться в отличие от предыдущего водозабора. Затем повторно проверяете динамический показатель. На практике все может выглядеть следующим образом.

Измерить и рассчитать удельный запас можно при помощи следующей формулы: Du = V2 – V1 / H2 – H1. Расшифровка выглядит следующим образом:

• H1 – показатель при менее интенсивной откачке. Указывает на уменьшение столба.
• H2 – показатель при сильной интенсивности водозабора. Указывает на уменьшение столба.
• V1 – определяет интенсивность при первом заборе. Указывает на меньшую величину.
• V2 – определяет интенсивность при втором водозаборе. Указывает на большую величину.

Реальный

Исходя из значения удельного запаса, можно выяснить реальный. Определение фактического дебита скважины осуществляется по такой формуле: D = (Hf – Hst) * Du. Она имеет следующее обозначение:

• Du – удельный объем.
• Hst – статический показатель.
• Hf – верхний уровень фильтровой точки.

Получившееся значение может оказаться в два раза меньше. И при определении объема именно на него и следует ориентироваться. Так вы узнаете, хватит ли вам этой производительности для всех домашних и хозяйственных нужд или нет.

Причины поломки и методы их устранения

В случае, если скважина длительное время не эксплуатировалась могло произойти ее заиливание. В этом случае достаточной мерой окажется прокачка до появления полностью прозрачной воды.

Если неприятности начались вследствие не высокой интенсивности ее работы, то следует, прежде всего заняться изучением вопроса о том, где может находиться источник попадающих в воду примесей.

В частности, это может быть появление дефектов в обсадной трубе или повреждение фильтра. Если вы решили выполнить работы своими руками, то вам понадобится самостоятельно выбрать метод устранения выявленных неисправностей.

Выполнение чистки скважины может быть произведено при помощи:

• промывки;
• эрлифтной продувки;
• продавливания насосом;
• прочистки желонкой.

Выбирают оптимальный метод в зависимости от глубины скважины, материала, из которого изготовлены трубы и обсадка, степени заиливания.