Вторичное вскрытие пласта
Вторичное вскрытие пласта – это создание перфорационных каналов, которое осуществляется после спуска и цементирования эксплуатационной колонны.
Методы вскрытия пласта могут быть различными. Их выбор зависит от таких факторов, как степень дренирования, внутренняя энергия пласта, степень насыщения полезным ископаемым и т.п. Но все вторичные методы должны соответствовать основным требованиям:
- Должны быть обеспечены необходимые интервалы вскрытия пласта, которые гарантируют безводную эксплуатацию скважин и облегчение притока нефти к забою скважины.
- При вскрытии пласта с высоким пластовым давлением должна быть предотвращена возможность открытого фонтанирования скважины.
- Во время вскрытия пласта должны сохраняться природные фильтрационные свойства горных пород в призабойной зоне или приняты меры по их улучшению.
Статья: Методы вторичного вскрытия продуктивных пластов. Кумулятивная перфорация
При вторичном вскрытии пласта и последующем его инициировании особое внимание обращают на соответствие типа перфоратора и способа перфорации геолого-технологическим условиям. Качество вторичного вскрытия представляет собой определяющий фактор, который оказывает влияние на решение задач эксплуатационного, поискового и разведочного направлений.
При вторичном вскрытии пласта должны быть преодолены слой жидкости, стенка стальной трубы, толщина цементного камня, толщина призабойной закупорки, которая может составлять 40 – 150 миллиметров (иногда больше) в зависимости от типа коллектора. Таким образом основное предназначение перфорации - установление гидродинамической связи со скважиной, преодоление вышеперечисленных препятствий и обеспечение эффективности проведения мероприятий, направленных на интенсификацию притока полезного ископаемого и увеличение проницаемости призабойной зоны скважины.
Основная задача вторичного вскрытия заключается в создании оптимальной гидродинамической связи между продуктивным пластом и скважиной, которая не будет оказывать негативного воздействия на коллекторские свойства горных пород призабойной зоны и не будет сопровождаться деформацией и разрушением цементной оболочки и обсадных колонн. Решение данной задачи обеспечивается за счет выбора оптимальных условий перфорации, перфорационной среды и т.п.
Для осуществления процесса перфорации используются гидропескоструйные и стреляющие перфораторы. В последние годы широкое распространение получили сверлильные перфораторы, а также прорезающие механизмы и устройства, которые создают щели в цементном камне и обсадных колоннах. Существует несколько методов перфорации, такие как:
- Щелевая гидропескоструйная перфорация.
- Пулевая перфорация.
- Щелевая гидромеханическая перфорация.
- Торпедная перфорация.
- Сверлящая перфорация.
- Кумулятивная перфорация.
Кумулятивная перфорация
Кумулятивная перфорация – это создание отверстий за счет направленного движения раскаленной кумулятивной струи, вырывающейся из перфоратора со скоростью от 8000 до 10000 метров в секунду под давлением около 30 МПа.
Один из инструментов, который используется для кумулятивной перфорации изображен на рисунке ниже.
Рисунок 1. Инструмент, который используется для кумулятивной перфорации. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
КН – кабель-наконечник; 1 – головка перфоратора; 2 – стальная лента; 3 – шнур детонации; 4 – кумулятивный заряд; 5 – взрывной патрон; 6 – груз.
Кумулятивная струя образуется благодаря всестороннему сжатию медного корпуса ударными волнами, которые возникают из-за взрыва заряда от детонирующего шнура. Под воздействием данных волн, внутренняя поверхность медного корпуса плавится и превращается в тонкую струю высокой плотности, движущаяся с газообразными продуктами взрыва от центра корпуса радиально по направлению в обсадной колонне с высокой скоростью, из-за чего образовывается канал глубиной до 350 миллиметров и диаметром от 8 до 14 миллиметров. Диаметр образовавшегося канала прямо пропорционален калибру кумулятивного снаряда и определяется по формуле кумулятивной выемки.
Заряд кумулятивного заряда представляет собой шашку с взрывчатым веществом, который располагается в кумулятивной конусной выемке, противоположно месту детонации. Кумулятивный перфоратор представляет собой толстостенную металлическую герметическую трубку. По его спирали высверлены отверстия, предназначенные для извержения струи. Заряды устанавливаются напротив этих отверстий. Кумулятивный перфоратор опускается в скважину на электрическом кабеле, заряды срабатывают через детонирующий шнур от взрывного патрона, после замыкания электрической цепи. Существует огромное количество кумулятивных перфораторов, изготавливаемых в различном исполнении: полностью или частично разрушающиеся при взрыве, корпусные, ленточные (бескорпусные), многоразовые и одноразовые.
