Как при заканчивании скважины учитывается геомеханическое поведение коллектора?
С помощью геомеханического моделирования уточняется конструкция забоя, а именно возможность или невозможность применения открытой схемы заканчивания исходя из напряженного состояния породы и её устойчивости в ходе спуска забойного оборудования и его эксплуатации, а также уточняется возможность достижения проектной отметки забоя с помощью существующих технологий бурения, оценка потенциала применения новых технологий, исходя из нахождения ЭЦП в окне бурения.
Также с помощью геомеханического моделирования можно оценить оптимальное с точки зрения устойчивости направление бурения горизонтального ствола скважины и спрогнозировать эффект от проведения ГРП или МГРП.
Гидравлическая программа при вскрытии продуктивного коллектора.
Гидравлическая программа при вскрытии продуктивного коллектора должна учитывать влияние ЭЦП на него.
Для определения безопасного диапазона ЭЦП необходимо рассчитать несколько случаев:
1. Возникновение ГНВП (определяется пластовым давлением);
2. Осыпание и/или обрушение стенок ствола скважины (рассчитывается на основании критериев разрушения породы);
3. Поглощение бурового раствора (рассчитывается на основании критериев раскрытия микротрещин);
4. Интенсивное поглощение раствора (рассчитывается на основании критериев образования трещин гидроразрыва).
Таким образом, на определение безопасного диапазона ЭЦП влияет три варианта геомеханического поведения породы (2, 3 и 4).
Второй случай: давление обрушения – максимальное давление, при котором в окрестности стенки скважины наблюдаются нарушения сдвигового типа.
Третий случай: давление раскрытия микротрещин равно минимальному горизонтальному напряжению (𝜎ℎ)
Четвертый случай: давление образование трещин – минимальное давление, при котором в окрестности стенки скважины наблюдаются нарушения разрывного типа.
В итоге безопасные значения ЭЦП лежат в диапазоне между давлением, при котором наблюдается ГНВП и осыпание/обрушение стенок скважины, и давлением, при котором происходит поглощение бурового раствора.
Особенности циркуляции в наклонных и горизонтальных стволах.
В зависимости от угла наклона скважины, шлам и, соответственно, поток жидкости ведут себя по-разному.
В горизонтальном стволе частице шлама достаточно всего нескольких сантиметров пути, чтобы осесть на нижнюю стенку ствола, из-за чего может быстро сформироваться шламовая подушка. Для недопущения её появления и для её устранения применяют различные технологические и технические приёмы, поскольку игнорирование данного факта может приводить к осложнения и авариям.
В наклонном стволе наблюдается «эффект Бойкота», то есть интенсивного разделения БР на фазы и выпадение шлама и других мелких частиц в осадок. Образуется разноплотностной поток жидкости со своей реологией.
Проблемы очистки ГС приводят к тому, что в них появляются 3 зоны течения жидкостей:
- Зона с высокой скоростью потока в верхнем сечении ствола скважины;
- Низкие скорости потока в центре;
- Застойная зона со шламом в нижней части ствола скважины.
Из-за этого в разных сечениях ГС наблюдается разная гидродинамика БР. Это вызывает необходимость применять различные специальные средства для решения проблемы очистки ствола скважины, например, специальные гидроочистные трубы, завихряющие и турбулизирующие поток БР, или специальные тандемные пачки буровых растворов («жидкая» и «вязкая» пачки), а также другие способы решения проблемы очистки ГС.