Что представляет из себя этот технологический процесс и как он осуществляется на практике TatCenter.ru рассказывает первый заместитель директора Татарского научно-исследовательского и проектного института нефти — «ТатНИПИнефть» Владимир Валовский.

Свабирование является сравнительно простым, дешевым и безопасным способом подъема жидкости из скважин и обеспечивает реализацию всего технологического процесса при герметичном устье скважины. За рубежом данный способ традиционно используют для вызова притока из продуктивного пласта при освоении нефтяных скважин. Все большее применение свабирование находит и в отечественной нефтедобывающей отрасли, особенно после запрета на применение сжатого воздуха для снижения уровня жидкости в нефтяных скважинах, что существенно ограничило использование компрессорного способа освоения скважин.

Универсальный выход

Области применения свабирования сегодня настолько разнообразны, что все сразу и не перечислишь. Помимо освоения скважин, данный метод может эффективно применяться для снижения уровня жидкости и регулирования отбора продукции скважин при проведении исследований, очистки ствола скважины и призабойной зоны пласта от загрязнений дренированием, удаления из скважины продуктов реакции при химических и комбинированных методах обработки призабойной зоны пласта, удаления из пласта и ствола скважины технологических агентов после гидроразрыва или пескоструйной перфорации, создания управляемых депрессий на пласт, удаления воды с забоев газовых скважин, периодической эксплуатации малодебитных и необорудованных нефтяных скважин и многое многое другое.

Эксплуатация нефтедобывающих скважин начинается с вызова притока из продуктивных пластов. От того, как выполнен этот процесс, во многом зависят дальнейшие добывные возможности скважин. Сравнение известных способов вызова притока продукции при освоении скважин показывает, что для многих категорий скважин наиболее приемлемым по совокупности качеств является один из самых старых, традиционных и универсальных способов — свабирование. За рубежом этот способ стабильно занимает лидирующее положение, техника и технология свабирования постоянно совершенствуется.

В отечественной практике способ вызова притока свабированием до недавнего времени не получал должного развития. Отчасти это связано с тем, что в техническом оснащении способ не был доведен до уровня, обеспечивающего безопасное и экологически чистое проведение процесса. Однако, в основном по инициативе заместителя директора «ТатНИПИнефть», профессора Р.А. Максутова, свабирование было возрождено и в отечественной практике. Высокая производительность, простота реализации, отсутствие необходимости в большой номенклатуре технических средств, совместимость с различными методами интенсификации притока и возможность эффективного применения в осложненных условиях создают предпосылки для широкого применения свабирования при освоении скважин различных категорий.

Другая проблема, остро стоящая во многих нефтедобывающих регионах страны — неуклонный рост числа скважин, добыча нефти из которых при применении традиционных способов и оборудования, действующей налоговой системе и существующем уровне цен на нефть нерентабельна. Нередко скважины эксплуатационного фонда простаивают или вынуждено переводятся в категорию законсервированных из-за отсутствия средств на их обустройство, отсутствия или выхода из строя коммуникаций и наземного оборудования. В качестве альтернативного способа вывода из бездействия простаивающих малодебитных и необустроенных скважин без больших затрат на их обустройство может быть использовано свабирование.

Его применение поможет не только вовлечь в эксплуатацию малодебитные скважины из простаивающего фонда нерентабельных скважин, но и получить дополнительную добычу нефти из новых, осуществлять освоение, опробование и пробную эксплуатацию разведочных скважин с целью уточнения технологических схем и проектов разработки с существенной экономией затрат на приобретение глубинно-насосного оборудования, сооружение фундаментов, подвод к скважинам линий электропередач, сборных нефтепроводов и другим объектам инфраструктуры.

В отношении вопросов теории подъема жидкости из скважин свабами, несмотря на то, что сам этот способ давно известен и применяется на практике, до настоящего времени образовался определенный
пробел, возможно связанный с кажущейся простотой технологии, считает Владимир Валовский. Тем не менее, эффективность применения свабирования при освоении и эксплуатации скважин во многом определяется применяемыми режимами откачки, технической характеристикой оборудования и степенью ее соответствия условиям и свойствам поднимаемой из скважин жидкости.

Грамотный подбор оборудования и использование оптимальных режимов подъема жидкости для конкретных скважин возможны только на основе соответствующих методов расчета, которые должны учитывать особенности неустановившегося характера откачки при свабировании, влияние свойств поднимаемого флюида, в частности вязкости, ограничения, обусловленные технической характеристикой применяемого оборудования, влияние на процесс неустановившегося притока из продуктивного пласта и другое.

Игнорирование этих обстоятельств приводит к существенным ошибкам в определении технических и технологических параметров процессов и при выборе оборудования, что, в конечном счете, не позволяет достичь потенциально возможной высокой эффективности упомянутых способов подъема жидкости на практике. До настоящего времени не были также изучены в должной мере технические, технологические и экономические аспекты эксплуатации определенных категорий скважин с применением мобильных подъемных установок, с использованием свабов для периодического подъема продукции скважин.

Сам процесс работы сваба, описываемый нами, можно показать на следующем примере. Сваб спускают под уровень жидкости в скважине на необходимую глубину, после чего начинают его подъем. При ходе сваба вверх обратный его клапан закрывается, давление в полости колонны труб над свабом и полости сваба возрастает. Возникающий перепад давлений действует на внутреннюю поверхность эластичной манжеты и передается на уплотнительные элементы, поджимая их к стенкам, труб с усилием, достаточным для предотвращения утечек между ними и стенками труб.

Для исключения недопустимых нагрузок на тяговый орган в свабе срабатывает предохранительный клапан, пружина которого настроена на определенное усилие сжатия. В результате часть жидкости, находившейся над свабом, через открывшийся клапан перетекает под сваб. После уменьшения высоты столба жидкости над свабом до оптимальной величины предохранительный клапан под действием пружины закрывается, а оставшаяся над свабом жидкость извлекается (за исключением утечек) на поверхность.

Имеющиеся на стенках колонны отложения при ходе сваба вверх частично счищаются верхним рядом уплотнительных элементов и попадают в полость осевого канала сваба над обратным клапаном. При очередном ходе сваба вниз полость его осевого канала промывается жидкостью.

Высота столба и соответственно объем поднимаемой свабом жидкости определяются давлением срабатывания предохранительного клапана сваба настраиваемым при сборке сваба, Предохранительный клапан при необходимости может быть настроен на более высокое давление срабатывания заменен на одноразовый (разрывного типа) с большим давлением срабатывания, либо демонтирован полностью. При этом высота поднимаемого свабом столба жидкости будет ограничиваться грузоподъемностью лебедки подъемного агрегата и прочностью применяемого тягового органа.