Висвітлено процес видобування нафти піднімання її у свердловині від вибою на поверхню - за всіма основними технологіями (фонтанна, газліфтні та насосні), а також теоретичні основи експлуатації видобувних свердловин і проектування їх роботи. Розглянуто питання енергетичних, технологічних і безпечних умов експлуатації вертикальних, похилих і горизонтальних свердловин, підготовки до експлуатації (первинне і вторинне розкриття пласта, освоєння, дослідження і підвищення продуктивності), експлуатації нагнітальних і водозабірних свердловин як на суші так і в морі. Розкрито організаційні, правові, екологічні норми у видобуванні нафти. Подано приклади розв'язання практичних задач. Для студентів вищих навчальних закладів III-IV рівня акредитації нафтового профілю. ЗМІСТ ПЕРЕДМОВА ....................................................................................................... З ВСТУП ....................................................................................................... 7 РОЗДІЛ І 1 ПІДГОТОВКА СВЕРДЛОВИН ДО ЕКСПЛУАТАЦІЇ............ 9 Глава 1 Процес видобування нафти.................................................................... 9 §1.1 Структурна схема виробничого процесу видобування нафти................................................................................................. 9 § 1.2 Енергетична і технологічна характеристика нафтового родовища та зміна її в часі................................................................ 14 Тиски у надрах...................................................................................................... 14 Пластова температура...................................................................................... 16 Пластова енергія................................................................................................. 18 Режими роботи нафтових покладів.................................................................. 20 Розміщення видобувних і нагнітальних свердловин на покладі.............................................................................................................. 25 Розміщення свердловин на багато пластовому родовищі............................... ЗО Характеристика нафтових родовищ України.................................................. 32 Стадії розробки нафтових родовищ і технологічні задачі в експлуатації свердловин.................................................................................. 34 § 1.3 Технології видобування нафти.................................................................. 37 Класифікація ознак, що характеризують технології видобування нафти............................................................................................. 37 Баланс енергій у видобувній свердловині і класифікація свердловин за способом їх експлуатації............................................................ 38 Загальні вимоги до обладнання свердловин і облаштування родовища................................................................................................................ 40 § 1.4 Конструкції свердловин і їх вибоїв........................................................... 43 Конструкція свердловини як споруди і взаємовідносини між видобувним підприємством та буровою організацією............................ 43 Класифікація свердловин за профілем їх стовбура.......................................... 47 Розкриття нафтових пластів бурінням і конструкції вибоїв свердловин................................................................................................. 58 Вибір конструкцій вибоїв свердловин................................................................ 61 Привибійна зона пласта..................................................................................... 63 Розкриття продуктивного пласта перфорацією............................................ 70 § 1.5 Гідропіскоструминна перфорація................................................. 74 Технологія гідропіскоструминної перфорації.................................................... 74 Проектування технології ГПП............................................................................. 81 Якість перфорації свердловин............................................................................ 82 § 1.6 Освоєння видобувних і нагнітальних свердловин................................... 87 Освоєння видобувних свердловин..................................................................... 87 Пуск нафтових свердловин в експлуатацію..................................................... 89 Особливості освоєння нагнітальних свердловин............................................... 92 Гідравлічні розрахунки освоєння свердловин................................................... 93 Передача свердловин в експлуатацію................................................................ 106 § 1.7 Технологічні умови експлуатації свердловин......................................... 108 Класифікація свердловин за призначенням і структура фонду свердловин............. 108 Класифікація свердловин за умовами їх експлуатації. Ремонтні роботи........... 113 Характеристика ефективності експлуатації свердловин …………………..120 Методика підрахунку технологічної ефективності від впровадження організаційно-технічних заходів……… 125 Утримання фонду свердловин та зміна їх призначення.... 130 Контрольні питання........ 131 Глава 2 - Дослідження і підвищення продуктивності свердловин.....133 § 2.1 Дослідження свердловин і пластів.... 133 Задачі, види і методи дослідження свердловин і пластів........... 133 Промислово-геофізичні дослідження свердловин.......... 134 Свердловинні дебіто- і витратометричні дослідження.... 135 Термодинамічні дослідження свердловин...... 137 Гідродинамічні методи дослідження свердловин і пластів………. 141 Технологія і техніка гідродинамічних досліджень і вимірювань..... 143 § 2.2 Гідродинамічні дослідження свердловин на усталених режимах............... 145 § 2.3 Гідродинамічні дослідження свердловин і пластів на неусталених режимах.......... 152 Мета і технологія методу дослідження.......152 Метод відновлення тиску........... 152 Гідропрослуховування пласта.......... 156 §2.4 Технологічні режими роботи свердловин....... 157 Встановлення технологічного режиму роботи свердловини ……… 157 Контроль за роботою обладнання і станом видобувних свердловин............... 160 Облік видобутків нафти, нафтового газу і пластової води ……………………………….162 Встановлення доцільності діяння на привибійну зону пласта і методи підвищення продуктивності свердловин …………. 163 § 2.5 Фізичні методи підвищення продуктивності свердловин.......... 173 Теплові оброблення привибійноїзони пласта.... 173 Теплові оброблення із застосуванням свердловинного електронагрівача....... 176 Теплове оброблення із використанням теплоносія..... 182 Термоакустичне діяння....... 185 Теплове оброблення вогневими нагрівачами....... 185 Очищення внутрішньої поверхні свердловинного обладнання шляхом нагрівання........ 186 Оброблення поверхнево-активними речовинами і міцелярними розчинами....... 189 Фізико-хшічні методи для попередження випадання та видалення відкладів парафінів і асфальтено-смол............................................................ 191 Використання магнітного поля............ 203 § 2.6 Хімічні методи підвищення продуктивності свердловин...... 206 Склад гірських порід і кислотні розчини... 206 Солянокислотне оброблення............ 211 Глинокислотне оброблення....... 235 Інші кислотні оброблення..... 242 § 2.7 Механічні методи підвищення продуктивності свердловин.......... 245 Гідравлічний розрив пласта...... 245 Інші механічні методи діяння на привибійну зону пласта ……… 270 § 2.8 Комплексні методи підвищення продуктивності свердловин....... 273 Методи термохімічного оброблення...... 273 Внутрішньосвердловинне термохімічне оброблення....................................................... 275 Внутрішньопластове термохімічне оброблення..... 286 Комплексне діяння на привибійну зону із використанням гранульованого магнію.... 292 Кислотні і термохімічні оброблення з отриманням кислотних розчинів у свердловині або в пласті.... 296 Термогазохімічне діяння..... 303 Контрольні питання............ 304 РОЗДІЛ II - ЕКСПЛУАТАЦІЯ ВИДОБУВНИХ СВЕРДЛОВИН........... 305 Глава 3 - Теоретичні основи експлуатації видобувних свердловин.. 305 § 3.1 Характеристика газорідинного піднімача і експериментальне вивчення його...................305 Характеристика газорідинного піднімача...... 305 Експериментальне вивчення піднімача....... 306 Розрахункові формули О.П. Крилова............. 310 Структури потоку газорідинної суміші............... 311 § 3.2 Розрахунки руху газорідинної суміші в елементарному газорідинному піднімачі..... 312 Рівняння руху газорідинної суміші......312 Розрахунок тиску стовпа газорідинної суміші................................................................. 313 Розрахунок втрат тиску на тертя при русі газорідинної суміші.......... 316 Використання кореляційного коефіцієнта для розрахунку газорідинного піднімача....................... 317 Особливості розрахунку кільцевих газорідинних потоків ...... 318 Особливості розрахунку руху газоводонафтової суміші....... 318 § 3.3 Принципи розрахунку розподілу тиску газорідинної суміші вздовж піднімальних труб....... 321 Контрольні питання.......................... 324 Глава 4 - Фонтанна експлуатація свердловин...................................... 325 §4.1 Види фонтанування і типи фонтанних свердловин.................... 325 §4.2 Обладнання фонтанних свердловин................. 327 Наземне обладнання............................. 327 Підземне обладнання........................ 333 Комплекси обладнання для попередження аварійного фонтанування свердловин....................................... 338 Механічний розрахунок граничної допустимої глибини опускання колоті насосно-компресорних труб у фонтанну свердловину..................................... 339 § 4.3 Особливості дослідження і встановлення режиму роботи фонтанних свердловин............................................................ 340 Особливості дослідження фонтанних свердловин............................... 340 Встановлення технологічних режимів роботи фонтанних свердловин…..... 344 § 4.4 Принцип технологічного розрахунку фонтанної експлуатації свердловин........................................................................ 348 § 4.5 Проектування експлуатації свердловин за умови артезіанського фонтанування................................................................ 349 Умова артезіанського фонтанування........................................ 350 Методика визначення вибійного тиску артезіанського фонтанування..................................................................................................... 353 Методика визначення мінімального вибійного тиску артезіанського фонтанування (перевірка умови фонтанування)............................................. 355 § 4.6 Проектування експлуатації свердловини за умови газліфтного фонтанування................................................................................. 358 Умова газліфтного фонтанування................................................................... 358 Спільна робота нафтового пласта і фонтанної свердловини........................................................................................................ 362 Методика визначення мінімального вибійного тиску газліфтного фонтанування (перевірка умови фонтанування)............................................ 366 Вплив ступеня обводненості продукції на ефективний газовий фактор і на вибійний тиск газліфтного фонтанування..................................................... 369 Визначення граничної обводненості продукції на момент закінчення періоду газліфтного фонтанування............................................... 370 Проектування газліфтного фонтанування з початком виділення газу у стовбурі свердловини.............................................................. 372 Проектування газліфтного фонтанування з початком виділення газу в пласті....................................................................................... 376 § 4.7 Особливості технологічного розрахунку фонтанного піднімача з використанням кривих розподілу тиску вздовж ліфта....................................................................................................... 383 § 4.8 Особливості експлуатації фонтанних свердловин................................ 386 Контрольні питання......................................................................................... 395 Глава 5- Газліфтна експлуатація свердловин................................................. 396 §5.1 Характеристика газліфтної експлуатації свердловин ........................... 396 Умова роботи газліфта..................................................................................... 396 Різновиди газліфта............................................................................................ 397 Область застосування газліфта...................................................................... 398 Вплив профілю стовбура похило-спрямованих свердловин на питому витрату газу..................................................................................... 401 Вплив профілю стовбура на коефіцієнт експлуатації видобувних свердловин........................................................................................ 402 Конструкції та системи газліфтних піднімачів............................................ 404 Обладнання газліфтних свердловин................................................................. 406 Система газозабезпечення та газорозподілу.................................................. 407 Внутрішньосвердловинний газліфт................................................................. 408 Періодична газліфтна експлуатація................................................................ 411 § 5.2 Процес пуску газліфтної свердловини в експлуатацію .....…………….421 Фізична суть процесу пуску свердловини.......................................................... 421 Експрес-розрахунок пускового тиску.............................................................. 422 Методи зниження пускового тиску................................................................ 424 Газліфтні клапани............................................................................................. 427 Розрахунки і тарування газліфтних клапанів................................................. 429 § 5.3 Особливості дослідження газліфтних свердловин................................ 432 Технологія дослідження.................................................................................... 432 Оброблення результатів дослідження.............................................................. 433 § 5.4 Технологічний розрахунок газліфтної експлуатації свердловин за методикою О.П. Крилова..............................