Основные типы конструкции забоя.
В промысловой практике крепление ствола скважины в интервале продуктивных отложений обеспечивается:
-установкой и цементированием эксплуатационной колонны (хвостовика) с последующей перфорацией для обеспечения гидродинамической связи скважина-продуктивный пласт;
-использованием фильтров против продуктивной толщи с избирательным (селективным) или манжетным цементированием непродуктивных участков забоя;
-спуском фильтров-хвостовиков, которые снабжаются заколонными пакерами, разобщающими и изолирующими продуктивные и непродуктивные интервалы между собой;
-созданием проницаемых структур (намываемых гравийных фильтров, проницаемых тампонажных композиций) против продуктивных объектов;
-применением расширяемых перекрывателей и фильтров.
Порядок выбора конструкции забоя скважины
Этап 1. Выделить геологические признаки эксплуатационного объекта и его физико-механические свойства.
Этап 2. Выбрать тип конструкции забоя с учётом прочности пород ПЗП и способов эксплуатации.
Этап 3. Определить необходимость применения в призабойной зоне ствола скважины изолирующих мостов или пакеров по коэффициенту перетока.
Этап 4. Выбрать фильтрующие устройства.
Этап 5. Выбрать материалы для крепления заколонного пространства в ПЗП.
Этап 6. Выбрать состав забойного оборудования.
Этап 7. Оценить для выбранной конструкции забоя приемлемость используемых технологий (вскрытия, цементирования, перфорации, освоения, обработок ПЗП, намыва гравийного фильтра) и при необходимости скорректировать их.
Преимущества и недостатки схемы заканчивания с цементированной и перфорированной обсадной колонной в продуктивной толще.
Преимущества:
- можно использовать для любых коллекторов и горно-геологических условий;
-упрощенная конструкция и технология строительства скважины;
-надежная изоляция по стволу, так как цементный камень, имея очень низкую проницаемость, надежно изолирует ствол скважины, а продуктивные зоны вскрываются перфорацией;
-возможность избирательного вскрытия перфорацией и эксплуатации продуктивных пропластков в любой последовательности;
-крепление стенок ствола скважины на весь период эксплуатации;
- реализуется без существенных затрат времени и средств на переход к этапу заканчивания скважины.
Недостатки:
- Рост гидравлических сопротивлений и избыточного давления на забой и стенки скважин при цементировании;
- Проникновение фильтрата тампонажного раствора в коллектор;
- Потенциально высокий уровень фильтрационных сопротивлений (снижение гидродинамического совершенства забоя);
- Перфорация, цементирование и работа буровой установки влекут за собой дополнительные расходы.
Отличительные признаки горизонтальных забоев от вертикальных
- Характер притока к горизонтальной скважине заметно отличается от течения к вертикальной скважине, полностью вскрывшей пласт, так как на характер притока влияют границы коллектора, расположение ствола относительно этих границ и анизотропия вертикальной и горизонтальной проницаемости.
- Для наклонного и горизонтального расположения ствола скважины в продуктивной толще характерно искажение линий тока, но за счет увеличения поверхности фильтрации коллектора, производительность скважины увеличивается.
- Характерными отличиями горизонтальных забоев от вертикальных являются гидродинамические особенности вскрытия коллектора бурением (при относительно неизменном пластовом давлении с увеличением длины ствола от пятки к носку растет репрессия) и притока из пласта при эксплуатации (в пятке приток интенсивнее, чем в носке забоя). В результате при эксплуатации происходит преждевременный прорыв газа или воды в пятке горизонтального участка ствола, ограничивая возможности продуктивных интервалов, расположенных ближе к носку горизонтального ствола.
- В процессе формирования забоя в горизонтальных скважинах повышается вероятность возникновения осложнений, так как с увеличением зенитного угла и длины ствола сужается диапазон допустимых в скважине гидродинамических давлений, увеличивается вероятность потери устойчивости стенок ствола, возрастает опасность поглощений или гидроразрыва пласта. Повышаются требования к качеству очистки горизонтального интервала ствола.