2.5.6 Вибирання допустимої величини депресії тиску під час викликання припливу

Допустима величина депресії тиску на пласт під час викликання вибира­ється за таких умов: міцності цементного каменю в кільцевому просторі; міцності обсадної колони; стійкості колектора; запобігання змикань тріщин (для тріщинних колекторів); запобігання виділень газу у привибійній зоні пласта.

Допустиму депресію тиску, виходячи з умови збереження міцності цементного каменю, визначають за формулою:

p = p_пл – (p΄_пл – α_тh), (2.41)

де p_пл – пластовий тиск у продуктивному пласті, Па; p΄_пл - пластовий тиск у во­доносному пласті або поблизу підошви нижче водонафтового контакту (ВНК), Па; h – висота якісної цементної оболонки між водоносним горизонтом або ВНК та найближчим перфораційним отвором, м; α_т – допустимий градієнт тиску на цементну оболонку за обсадною колоною, Па/м (рекомендується брати не більше 2,5 МПа/м).

Перепад тиску на експлуатаційну колону під час викликання припливу не повинен перевищувати допустимої величини, одержаної з розрахунку обсадних колон на їх зминання.

Допустиму депресію тиску, виходячи з умов стійкості привибійної зони пласта, розраховують за формулою:

∆p_max = (δ_с/2) – k_б (p_{г –} p_пл), (2.42)

де δ_с – межа міцності породи на стискування з урахуванням її зміни в разі наповнення породи фільтратом бурового розчину, Па; p_г – вертикальна складова гірничого тиску,Па; k_б – коефіцієнт бокового розпирання.

Гірничий тиск і коефіцієнт бокового розпирання визначають за формулами:

(2.43)

, (2.44)

де Н – глибина залягання пласта, м; ρ_п – середня густина вищезалеглих порід з урахуванням вміщених у них рідин (ρ_п = 2300-2600 кг/м³), кг/м³; g – прискорення вільного падіння, м/с²;  – коефіцієнт Пуассона ( = 0,25-0,35).

Величина допустимої депресії тиску для запобігання змикань тріщин для тріщинних колекторів визначається залежністю:

, (2.45)

де δ – розкриття тріщини, м; Е – модуль пружності породи пласта (модуль Юнга), Па (Е = (3 – 7)∙10^-4 МПа); l – довжина тріщин, м.

З точки зору запобігання виділень газу із нафти у привибійній зоні, внаслідок чого він проривається в стовбур свердловини, а в привибійній зоні зростає фільтраційний опір, допустима депресія тиску визначається за формулами:

(2.46)

за обводненості продукції понад 3% і

(2.47)

для решти випадків, де p_нас – тиск насичення нафти газом.

З розрахованих допустимих депресій тиску p вибирають найменшу.

Мінімальна депресія тиску на пласт p_min не повинна бути меншою депресії тиску p_o, яка необхідна для подолання сил опору рухові рідини в забрудненій привибійній зоні, тобто створювана депресія тиску p повинна відповідати нерівно­стям: , причому p_o залежить від колекторських властивостей пласта та ступеня його забрудненості і за даними практики становить 2‑5 МПа.

Для слабко зцементованих пластів депресію тиску слід створити плавно, знижуючи тиск на вибої з темпом не більше 0,3 МПа/хв, щоб не допустити руйнування привибійної зони. Тиск на вибої знижують до появи припливу або до створення допустимої депресії тиску на пласт. Для свердловин, перфорація яких здійснюється з депресією тиску, у випадку відсутності припливу після перфорації тиск на вибої знижують до допустимої депресії тиску на пласт.