3.10.3. Гидропескоструйная перфорация скважин

Кроме перфорации скважин этот метод применяется для создания каналов, соединяющих ствол скважины с пластом, при кислотной обработке скважин и других методах воздей­ствия на призабойную зону.

Метод гидропескоструйной перфорации основан на ис­пользовании кинетической энергии и абразивных свойств струи жидкости с песком, истекающей с большой скоростью из насадок перфоратора и направленной на стенку скважины. За короткое время струя жидкости с песком образует отвер­стие или прорезь в обсадной колонне и канал или щель в цементном кольце и породе пласта. Жидкость с песком на­правляется к насадкам перфоратора по колонне насосно-компрессорных труб с помощью насосов, установленных у сква­жины [30].

Насадки перфоратора диаметром 4,5 мм и длиной 20 мм, изготовляемые из абразивостойких сплавов, установлены под углом 2 — 3° к горизонтальной плоскости. Это повышает абра­зивное действие струи в результате изменения направления и снижения отрицательного действия отраженной струи, а также исключает разрушение корпуса насадок. В зависимос­ти от вида перфорации насадки в перфораторе устанавлива­ют различно. Для вскрытия пласта путем создания горизон­тальной круглой щели четыре насадки размещаются в одной горизонтальной плоскости, в остальные гнезда ввинчиваются заглушки. При создании диаметрально противоположных вер­тикальных щелей насадки размещаются в вертикальной плос­кости по две или три с каждой стороны перфоратора. Число и размещение насадок при создании каналов в породе оп­ределяется геолого-промысловыми условиями.

Колонну спущенных труб перед перфорацией опрессовывают на рабочее давление, для чего над перфоратором уста­навливают шариковый клапан. После окончания промывки шарик извлекается на поверхность обратной промывкой, т.е. прокачкой жидкости в пространство между эксплуатацион­ной колонной и насосно-компрессорными трубами.

Для гидропескоструйной перфорации в нефтяных скважи­нах в качестве жидкости-песконосителя применяют нефть, а в нагнетательных скважинах — воду. В качестве абразивного материала используют отсортированный кварцевый песок фракции 0,5 — 0,8 мм. Концентрация песка в жидкости долж­на составлять 50—100 г/дм³. Скорость прокачки смеси жид­кости с песком составляет 3,0 — 4,0 л/с на одну насадку. В этом случае скорость выходящей из насадки струи жидкости будет равна 200 — 260 м/с, а перепад давления в насадках — 18 — 22 МПа. Продолжительность перфорации одного интер­вала продуктивного пласта составляет 15 — 20 мин. После пер­форации нижнего интервала перфоратор устанавливают в следующем верхнем. В новых интервалах установки перфоратора операция повторяется при том же режиме проведе­ния процесса.

При гидропескоструйной перфорации применяют то же наземное оборудование, что и для гидравлического разрыва пласта: насосные агрегаты, пескосмесительные машины и т. д. Подземное оборудование состоит из гидроперфоратора, спус­каемого в скважину на насосно-компрессорных трубах.