Гидромеханическая щелевая перфорация (ГМЩП)

Этап 1. Привязка перфоратора

Гидромеханическая щелевая перфорация (ГМЩП) является технологией, использующей насосно-компрессорные трубы (НКТ) для спуска перфоратора в скважину. Для обеспечения точности и эффективности работ применяются геофизические методы, включая гамма-каротаж, который позволяет привязать перфоратор к заданному интервалу скважины.

На этом этапе проводится привязка реперного патрубка к заранее определенному интервалу для перфорации. В случае необходимости, процесс формирования щелей может быть ориентирован по определенному азимуту для оптимизации результата.

Этап 2. Вскрытие обсадной колонны

Для проведения ГМЩП требуется бригада по капитальному ремонту скважин (ТКРС), подземного ремонта (ПРС), с использованием стандартного промывочного оборудования и насосного агрегата (например, ЦА-320, СИН-35 и аналогичных), который способен развивать и удерживать давление 15 МПа в течение 8-10 часов.

На устье скважины насосный агрегат создает начальное давление 1,5–2 МПа, что позволяет перевести перфоратор в рабочее положение. При этом диски-фрезы перфоратора упираются в эксплуатационную трубу изнутри.

Затем, при возвратно-поступательном движении НКТ с перфоратором в целевом интервале, с постепенным увеличением давления в линии НКТ, накатные диски продавливают стенки эксплуатационной трубы, образуя продольные щели диаметрально расположенные на 180 градусов. Этот процесс представляет собой пластическую деформацию металла трубы под воздействием нагрузки в каждой точке, что фиксируется с помощью индикатора веса.

Этап 3. Намыв каверны

После формирования щелей в интервале ГМЩП осуществляется гидромониторная обработка. Струи гидромониторных насадок перфоратора, под высоким давлением (до 15 МПа), размывают цементное кольцо и прилегающие горные породы, образуя фильтрационные каналы и каверны в пристволовой зоне скважины.

Гидромониторные насадки ориентируют струи в плоскость прорезанных щелей, работая точечно в течение 3–5 минут на каждом участке. При этом достигается дискретность намыва 200–300 мм, что способствует созданию эффективных каналов для перетока жидкости в скважину.

Обсадная труба, разрезанная щелевым 
перфоратором на стенде

Вид снаружи

Общая площадь вскрытия составляет 0,024 м² на один погонный метр. Это равнозначно площади вскрытия 34-мя кумулятивными зарядами с диаметром проходного отверстия 30 мм.
Щели не смыкаются из-за равномерной разгрузки напряжений металла. Суммарная мощность вскрытия за один спуск – до 50 метров.

Вид изнутри

Щели могут быть азимутально ориентированы.

Можно производить вскрытие в виде 2-х и 4-х щелей на одном погонном метре скважины.

Изнутри кромки щелей отфрезерованы ребристыми поверхностями режущих дисков и не имеют заусенцев.

Намыв каверн в опытном образце

Для проведения испытаний по эффективности гидромониторных насадок щелевого перфоратора изготовлен бетонный блок из прочного цемента марки 400, который находился в ожидании капитального схватывания в течение одного месяца в идеальных условиях.

Испытания проведены давлением жидкости 15 МПа.

Время работы гидромониторных насадок составило 2 минуты.

Намыта каверна глубиной 0,66 метра.

Результат кумулятивной перфорации

Результат Гидромеханической щелевой перфорации

Контроль качества методом САТ

Результат интерпретации комплекса ГИС скважинного акустического телевизора с целью контроля интервалов гидромеханической щелевой перфорации. Эмбосированная модель.

Проведенная ранее кумулятивная перфорация оставила ряд некачественных отверстий и локальных вспученностей.

Кумулятивная перфорация

Кумулятивная перфорация применяется в мировой практике более 60-ти лет. Несмотря на широкое распространение кумулятивная перфорация имеет ряд существенных недостатков:

• оказывает разрушающее воздействие на цементное кольцо;
• отсутствует система центрирования, что приводит к некачественным отверстиям;
• имеется вероятность того, что не все кумулятивные заряды сработают;
• в терригенных породах от действия кумулятивной перфорации струи образуется стекло, что вызывает кольматацию пристволовой зоны скважины;
  • система отверстий в эксплуатационной колонне не способна включить в разработку максимальное количество флюидопроводящих каналов и зон дренирования.

Гидромеханическая щелевая перфорация

Гидромеханическая щелевая перфорация полностью лишена недостатков, присущих кумулятивной перфорации и имеет следующие преимущества:

• безопасная технология;
• не разрушает цементное кольцо;
• создает обширную зону вскрытия и объемные каверны;
• обеспечивает наилучшее сообщение скважины с пластом;
• облегчает проведение мероприятий по интенсификации добычи и увеличению нефтеотдачи пласта.

Безаварийное проведение ГРП

При использовании метода перед ГРП, за счет создания надежной гидродинамической связи скважины с пластом:

• значительно снижаются гидравлические сопротивления при закачке проппанта в пласт на границе скважина-пласт;
• исключаются «аварийные стопы» по вине перфорации при закачке различных фракций проппанта в пласт;
• обеспечиваются условия для использования крупных фракций проппанта;
• обеспечиваются условия для проведения работ с высокими концентрациями проппанта;
• обеспечиваются условия для проведения работ на высоких скоростях прокачки проппанта;
• обеспечиваются условия для проведения работ в горизонтальных и пологих скважинах;
• обеспечиваются условия для селективного ГРП после ремонтно-изоляционных работ;
• обеспечиваются условия для проведения ориентированного ГРП, благодаря возможности ориентирования формируемых щелей по заданному азимуту в направлении распространения стрессов пласта.

Самое надежное решение

Данная технология активно внедряется на добывающем и нагнетательном фонде, при перфорации перед ГРП. В результате использования ГМЩП на многих скважинах получены фонтанные притоки углеводородов.  При реперфорации методом ГМЩП,  отмечаются увеличения дебитов до первоначальных значений. При вскрытии перед ГРП характерно увеличение приемистости скважины и снижение рабочего давления разрыва пласта.

Данные факты документально подтверждены отзывами и заключениями авторитетных экспертов и нефтяными компаниями, в которых внедрялась данная технология.