11 Первинне розкриття та випробування продуктивних пластів

11.1. Способи первинного розкриття продуктивних пластів

Під первинним розкриттям розуміють комплекс робіт, пов’язаний з розбурюванням продуктивного пласта, забезпеченням міцності і стійкості привибійної частини свердловини. Існує декілька способів розкриття продуктивних пластів. Вибір способу розкриття суттєво залежить від будови пласта, його колекторських властивостей, складу рідин і газів, які містяться в ньому, кількості продуктивних пропластків і коефієнтів аномальності пластових тисків.

При першому способі (рис. 11.1, а) до первинного розкриття пласта приступають після того, як свердловина закріплена до його покрівлі експлуатаційною колоною і зацементована. Після розбурювання пласта стовбур свердловини залишають відкритим.

1 – обсадна колона; 2 – фільтр; 3 – цементний камінь; 4 – пакер або підвісний пристрій; 5 – перфораційні отвори; 6 – продуктивний горизонт;

7 – потайна колона; 8 – водоносний горизонт

Рис. 11.1. Схема первинного розкриття продуктивних горизонтів

Цей спосіб має ряд переваг:

1. склад і властивості промивальної рідини можна вибирати із врахуванням особливостей лише даного пласта, що дозволяє звести до мінімуму небезпеку забруднення колектора;

2. найбільша поверхня фільтрації пластового флюїду у свердловину;

3. зменшується витрата обсадних труб і тампонажних матеріалів на кріплення свердловини;

4. виключається небезпека забруднення продуктивного пласта тампонажним розчином;

5. відпадає необхідність вторинного розкриття з метою сполучення стовбура свердловини з пластом.

Однак цей спосіб можна застосовувати лише тоді, коли продуктивний пласт складений стійкими породами, насичений лише одним флюїдом (нафтою або газом), а колекторські властивості на його товщині змінюються незначно.

Другий спосіб первинного розкриття (рис. 11.1, б) відрізняється від попереднього тим, що стовбур свердловини у продуктивному пласті закріплюють спеціальним фільтром, який підвішують в обсадній колоні, але не цементують. Кільцевий простір між фільтром і колоною ізолюють пакером. Цей спосіб можна використовувати в тих випадках, коли продуктивний пласт складений недостатньо стійкими породами. Спосіб має ті ж переваги і обмеження, що й попередній. Порівняно з першим тут дещо більша витрата обсадних труб.

При третьому способі первинного розкриття (рис. 11.1, в). продуктивний пласт розбурюють, не перекриваючи попередньо вищезалягаючі породи обсадними трубами. Після розбурювання продуктивного пласта його закріплюють експлуатаційною колоною і цементують. Для сполучення внутрішньої порожнини обсадної колони з продуктивним пластом у колоні і цементному кільці пробивають отвори. Цей спосіб розповсюджений найширше.

Спосіб має ряд переваг:

1. дозволяє сполучати свердловину з будь-якою за товщиною ділянкою продуктивного пласта і одержувати приплив пластового флюїду лише з неї;

2. дозволяє проводити спеціальну обробку цього інтервалу з метою покращення колекторських властивостей пристовбурової зони та інтенсифікації припливу з неї;

3. дозволяє одночасно, але роздільно експлуатувати декілька ділянок пласта, які відрізняються між собою колекторськими властивостями, складом або властивостями рідин, що їх насичують.

Спосіб має суттєві вади:

1. склад і густину промивальної рідини необхідно вибирати із врахуванням стійкості, коефіцієнтів аномальності пластових тисків та індексів тиску поглинання не лише продуктивних пластів, але і всієї товщі вищезалягаючих порід, не перекритих попередньою обсадною колоною;

2. продуктивний пласт може суттєво забруднитися тампонажним розчином, оскільки надлишковий тиск при цементуванні значно більший, ніж при бурінні;

3. цей спосіб не забезпечує стійкості і цілісності незцементованих та слабозцементованих колекторів, а тому під дією депресії колектор руйнується, і разом з пластовою рідиною у свердловину виносяться продукти руйнування – пісок та тонші мулові частинки.

Четвертей спосіб первинного розкриття (рис. 11.1, г) застосовують з метою попередження забруднення продуктивного пласта тампонажним розчином. При цьому способі нижню частину експлуатаційної колони складають з фільтра, а свердловину цементують вище покрівлі продуктивного пласта. Спосіб можна застосовувати у тих випадках, що і перші два. Склад і густину промивальної рідини вибирають так само, як і при третьому способі.

При п'ятому способі (рис. 11.1, д) свердловину укріплюють обсадною колоною до покрівлі продуктивного пласта і заколонний простір цементують. Після розбурювання продуктивного пласта свердловину закріплюють потайною колоною (хвостовиком), цементують і проводять вторинне розкриття так, як при третьому способі.

Цей спосіб має переваги перших трьох. Хоч конструкція свердловини дещо ускладнюється, проте цей спосіб для багатьох родовищ є найраціональнішим з точки зору одержання найбільших дебітів нафти і освоєння свердловини в найкоротший строк.

Можуть використовуватись й інші способи розкриття продуктивних пластів у залежності від гірничо-геологічних умов їх залягання та інших факторів.