1. - Итоги ооо «Газпром добыча Уренгой»; 2 - Пластовым песок;

3 - пластовая вода; 4 - песок + вода

Рис. 4.3. Динамика роста количества эксплуатационных скважин (сеноман)

ООО «Газпром добыча Уренгой», работающих с ограничением дебита из-за выноса пластового песка и воды

Также необходимо отметить, что на устойчивость призабойной зоны пласта, представленной слабосцементированными породами, оказыва­ет влияние несоблюдение технологического режима. На основании ана­лиза режимных параметров эксплуатации Уренгойского и Ямбургского НГКМ установлено, что причиной повышения выноса пластового песка является отклонение от технологического режима работы скважин. К резкой интенсификации пескования приводит не столько скорость фильтрации, сколько ее изме­нение как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения, то есть вы­нос песка существенно возрастает при дестабилизации режима фильт­рации. Это положение соответствует теоретическим и эксперименталь­ным данным, приведенным в работе [81].

Следствием неравномерного дренирования залежи является обра­зование депрессионных воронок. Происходящие процессы при дестаби­лизации режима фильтрации могут быть представлены следующим об­разом. При установившемся режиме фильтрации вокруг фильтрацион­ных каналов формируется арочная структура. Силы сцепления между частицами и перепад давления компенсируют друг друга при заданном режиме работы скважины. При изменении режима эксплуатации в ту или другую сторону меняются расход флюида через арочную структуру и пе­репад давления на арке, что приводит к ее переформированию. Пере­формирование арки происходит после ее полного обрушения и выноса разрушенной породы из скважины, что приводит к интенсификации об­разования песчаных пробок. Новая арка формируется на расстоянии от отверстий пор грунта или фильтра, соответствующем измененному рас­ходу через арку и перепаду давления при новом режиме. При увеличении объема каверны ее устойчивость снижается, и при некоторых критичес­ких значениях происходит обрушение стенок, сопровождающееся рез­ким увеличением количества поступающего в скважину песка, в резуль­тате чего формируется песчаная пробка. Если происходит обрушение каверны, то слабопроницаемые песчаные породы из вышезалегающих интервалов, обогащенные глинистыми и другими кольматирующими минералами, частично перекрывают проницаемый интервал. В процессе последующего отбора газа в нижней части наиболее проницаемого ин­тервала вновь формируется каверна, но уже на менее протяженном ин­тервале притока. При этом сопротивление притоку в околоскважинной зоне за счет замещения части высокопроницаемой породы на слабопроницаемую увеличивается. Это приводит к еще большей неравномернос­ти входящих скоростей фильтрации и более резкому развитию каверн в горизонтальном направлении.

Существующие представления о характере разрушения пласта-кол­лектора позволяют выделить несколько процессов, влияющих на состо­яние ПЗП на стадии строительства и заканчивания скважин. Это, в первую очередь, внесенные в пласт в процессе его вскрытия бурением продукты разрушения самого пласта, твердая фаза промывочной жидкости, продукты коррозии и абразивного износа наземного и подземного оборудования и инструмента. Эти привнесенные со стороны механические примеси проникают по фильтрационным кана­лам вглубь пласта на значительное расстояние, пропорционально раз­мерам фильтрационных каналов. Основная масса этих механических примесей может быть удалена из пласта в первые месяцы работы сква­жины, но их вынос отмечается на протяжении нескольких лет. Также при бурении происходит переупаковка зерен пластового песка, осыпание пород и дестабилизация песков [82]. При освоении и интенсификации скважин кислотными или другими химически активными к горным поро­дам и пропласткам глины растворами происходит также разрушение природного цементирующего материала, скрепляющего между собой отдельные зерна песка, и изменение пористости и проницаемости породы.

Особое значение для развития условий пескопроявлений в эксплутационных скважинах имеет способ их заканчивания (с открытым забоем или обсаженным стволом), а также весь комплекс работ и качество их выполнения. От способа заканчивания скважин зависит состояние сте­нок скважины. По мнению авторов работ [83, 84, 85], в случае открытого за­боя главными факторами, определяющими устойчивость призабойной зоны пласта (с точки зрения разрушения или начала пластических де­формаций), являются компоненты напряжения, учитывающие действие как горного давления, так и фильтрационных сил. Условия нагружения породы на поверхность перфорационной каверны учитывают помимо горного давления и фильтрационных напряжений параметры, характе­ризующие напряженно-деформированное состояние системы труба - цементная оболочка - порода. Забои эксплуатационных газовых сква­жин оборудованы перфорированной эксплуатационной колонной. Это ухудшает устойчивость ПЗП к разру­шению при «форсированных» отборах газа.

На основе анализа исследований эксплуатационного фонда Уренгойского и Ямбургского НГКМ можно выделить следующие основные условия и факторы, ве­дущие к интенсификации процессов разрушения ПЗП сеноманской залежи, представленной слабосцементированными породами:

• физико-литологическое строение пластов;

• наличие на забое эксплуатационных скважин конденсационной воды;

• обводнение скважин в результате подъема подошвенных вод в газонасыщенную залежь;

• переупаковка зерен песка из-за уменьшения внутренних напряже­ний при бурении;

• отклонение от технологического режима эксплуатации скважин с дестабилизацией режима фильтрации;

• несоблюдение технологических мероприятий, обеспечивающих «плавный» ввод скважин в эксплуатацию после их остановки для прове­дения исследований или КРС.

Все эти факторы находятся в тесной взаимосвязи, но определяю­щую роль в развитии процесса пескопроявления играет обводнение ПЗП как подошвенной, так и конденсационными водами, а также нарушение технологических режимов эксплуатации.