Вскрытие продуктивных пластов и освоение скважин

Способы вскрытия продуктивных пластов

Существуют две категории вскрытия продуктивного пласта — первичное и вторичное. Первичное вскрытие продуктивного пласта происходит при проведении процесса бурения скважины, а вторичное вскрытие осуществляется при использовании колонны на уровне пласта. Первичное вскрытие продуктивного пласта традиционно производится с помощью глинистых буровых растворов на основе воды. Однако, применение данных растворов способствует загрязнению призабойной зоны пласта, что значительно ухудшает его коллекторские свойства, а также становится причиной увеличения стоимости и срока работ по освоению скважин. Для решения это проблемы все чаще при первичном вскрытии используют специальные промывочные жидкости, содержание дисперсной фазы в которых крайне мало, а также безглинистые агенты на углеводородной основе (минерализированные растворы, сжатый газ и т.п.).

Всего есть три условия эффективности применения вторичного вскрытия. Первое заключается в том, что суммарная площадь вскрытия обсадной колонной должна быть максимальной. Вторым условием является то, что продуктивная часть пласта обязательно должна быть вскрыта полностью. А согласно третьему условию в пределах продуктивного пласта должно быть сформировано несколько перфорационных каналов. К основным способам вторичного вскрытия продуктивного пласта относятся:

1. Ударно-взрывные способы (кумулятивная или пулевая перфорация).
2. Точечная перфорация.
3. Сплошное вскрытие.
4. Щелевая перфорация.
5. Глубока гидравлическая перфорация.

При применении кумулятивной или пулевой перфорации цементный камень и обсадная колонна разрушаются не только в пределах интервала перфорации, но и в перемычках, отделяющих водоносные пласты от не водоносных. Недостатками способа является малая эффективность и высокий риск обводнения скважины. Наглядно пулевая перфорация изображена на рисунке ниже.

Рисунок 1. Пулевая перфорация. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Суть точечной или гидропескоструйной перфорация заключается в спуске в скважину пескоструйного аппарата с несколькими насадками диаметром от 4,5 до 6 мм, далее в него подается смесь воды и песка и под действием энергии потока жидкости в его насадках, образовавшиеся струи углубляются в породу. Сплошное вскрытие продуктивного пласта может производиться с помощью трубореза. При применении щелевой перфорации при помощи специального накатного диска формируются длинные щели, благодаря которым вскрытие продуктивного пласта становится возможным по всей его толщине. Технология глубокой гидравлической перфорации основана на возможности преодоления фактора влияния стесненности струи на ее пробивную способность. В этом случае разрушение производится в открытый ствол скважины, что может увеличить глубину канала в 2-4 раза. Еще одним методом гидравлической перфорации является создание двух каналов за счет изменения давления.

Освоение скважин

Целью освоения скважины является восстановление естественной проницаемости коллектора до обнаженной поверхности пласта перфорационных каналов и получения скважинной продукции. Все операции по освоению скважины представляют собой способы создания на ее забое давления, которое тоже быть ниже пластового. Выделяют шесть основных способов вызова притока:

1. Тартание. Суть данного способа заключается в извлечении жидкости при помощи желонки, которая опускается в скважину на лебедке. За один раз желонка способна извлекать жидкость объемом 0,06 м куб. Недостатками способа являются его маленькая производительность и трудоемкость, но он позволяет извлекать осадки и контролировать уровень жидкости в скважине.
2. Поршевание. Суть данного способа заключается в спуске в скважину поршня, в который перетекает жидкость через клапан, а при подъеме он закрывается. Производительность поршевания в 10-15 раз выше, чем у тартания.
3. Замена скважинной жидкости (промывка). Суть способа заключается в замене тяжелой жидкости в скважине на более легкую при помощи насосных агрегатов, что способствует снижению давления на 25%. Обычно этот способ применяется в совокупности с поршеванием.
4. Компрессорный способ. Суть способа заключается в спуске насосно-компрессорных труб и в оборудовании скважины фонтанной арматурой. К затрубному пространству присоединяется нагнетательный трубопровод от компрессора. При нагнетании газа жидкость оттесняется к насосно-компрессорным трубам, попадая в жидкость газ газирует ее, что способствует снижению давления.
5. Закачка газированной жидкости. Суть способа заключается в закачке в скважину смеси газа и жидкости. Так как плотность такой смеси меньше, чем у чистого газа, то это позволяет осваивать глубокие выработки компрессорами, которые создают более низкое давление.
6. Освоение скважинными насосами. Суть способа заключается в откачке жидкости насосами из скважины до тех пор, пока давление на забое не станет меньше, чем пластовое.