Doslidjenya

продуктивного об’єкта спускається і цементується експлуатаційна колона. Нижня частина пласта залишається відкритою (рис. 3.1, д) або перекривається незацементованим фільтром (рис. 3.1, е). Таким чином, конструкції вибоїв змішаного виду слід застосовувати в наступних випадках:

-воднорідному колекторі порового або тріщинного типів при наявності близькорозташованих напірних горизонтів або газової шапки біля покрівлі продуктивного пласта, а також при низьких значеннях порової або тріщинної проникності порід;

-коли колектор складений міцними породами, які зберігають стійкість при створенні депресії на пласт при експлуатації свердловини;

-при роздільному способі експлуатації продуктивного об’єкта.

Конструкції вибоїв для попередження виносу піску передбачають створення в привибійній зоні свердловини штучних бар’єрів, які запобігають поступленню піску в свердловину. Для цієї мети використовують механічні фільтри (рис. 3.1, ж) або фільтри з проникних матеріалів (рис. 3.1, з).

Умови застосування цих конструкцій наступні:

-в слабозцементованих колекторах, які складені дрібно-, середньо-, і грубозернистими пісковиками, для яких є характерним руйнування навколосвердловинної зони пласта, що супроводжується виносом піску при експлуатації свердловини;

-при роздільному способі експлуатації продуктивного об’єкта.

3.2Принципи вибору конструкції вибою свердловини та технологія їх створення

1) Конструкція закритого вибою (рис. 3.1, а).

Встановлюється її відповідність умовам залягання і експлуатації продуктивного об’єкта. Всі розрахунки колон, вибір міцності цементного каменю та інше здійснюються

53

згідно діючих правил та інструкцій. При закінченні свердловини з даною конструкцією первинне відкриття продуктивного об’єкта проводиться разом з вищезалягаючими відкладами з використанням такої промивальної рідини, яка не шкодить колекторським властивостям пласта. До вибою спускається експлуатаційна колона, яка цементується на всю свою довжину. Гідродинамічний зв’язок з продуктивним пластом і свердловиною (вторинне розкриття пласта)

54

здійснюється із застосуванням кульової, кумулятивної або гідропіскоструминної перфорацій.

2) Конструкції відкритого вибою.

-Встановлюється відповідність умов залягання проектного продуктивного об’єкта і його фізико-механічних властивостей вимогам, які описані вище;

-виходячи з очікуваних умов експлуатації оцінюється стійкість порід в привибійній зоні за таким виразом:

де ст - границя міцності порід продуктивного пласта

при одноосному стискуванні, МПа;

H - глибина залягання продуктивного пласта, м; K - коефіцієнт бокового розпору;

Рпл - пластовий тиск, МПа; Рв - тиск стовпа рідини на вибої свердловини, МПа;

g - прискорення вільного падіння, м/с2;

- середня густина вищезалягаючих гірських порід, кг/м3, яку можна визначити за наступною залежністю:

де i - густина гірських порід i-того пласта, кг/м3; hi - товщина i-того пласта, м;

n - число пластів.

Коефіцієнт бокового розпору K визначаємо за такою залежністю:

55

- приймаються до уваги такі вихідні дані:

* при стійкому або нестійкому колекторі, якщо gradPпл ≥ 0,1МПа/10м, а сам колектор має Кп > 0,1 мкм2 або Ктр. >

0,01 мкм2, застосовують конструкцію відкритого вибою (рис. 3.1, в);

* якщо колектор має низьку порову або тріщинну проникність, а gradPпл ≥ 0,1МПа/10м, то при стійкому

колекторі застосовують конструкцію вибою (рис. 3.1, б), а при нестійкому колекторі конструкцію вибою, зображену на рис. 3.1., г;

* коли gradPпл < 0,1МПа/10м, незалежно від проникності порід при стійкому колекторі вибирають

56

конструкціювибою, зображену нарис. 3.1, б, апринестійкому колекторі – зображену на рис. 3.1, г.

Загальні вимоги до конструкцій з відкритим вибоєм

-продуктивні пласти повинні бути стійкими при депресії

іне руйнуватися при кислотних та інших методах штучної дії на пласт:

- в конструкціях вибоїв, зображених на рис. 3.1, б, г башмак експлуатаційної колони установлюють в стійких непроникних відкладах покрівлі продуктивного об'єкта з метою ізоляції вищезалягаючих водяних відкладів, виключення осипання порід відкритого стовбура і попередження перетоків пластового флюїду в вищерозміщені горизонти; при наявності над покрівлею пласта стійких непроникних порід великоїтовщини башмак колони установлюють на віддалі 10

-20 м від покрівлі пласта;

-в конструкціях вибою, що мають вигляд, зображений на рис. 3.1, г при наявності в покрівлі продуктивного об'єкта, нестійких відкладів виключення осипання порід відкритого стовбура повинно здійснюватися за рахунок застосування двох заколонних пакерів типу ПМП, які розміщуються на незацементованій потайній колоні-фільтрі. Одні з них установлюють в верхній частині потайної колони, інший - в стійкій частині покрівлі продуктивного об'єкта;

-при конструкції відкритого вибою (рис. 3.1, в) цементування експлуатаційної колони виконується з

використанням пакера типу ПМД, який встановлюється на 8 - 10 м вище від перфорованого фільтру для попередження

57

проникнення тампонажного розчину в продуктивну частину пласта;

-відкриття продуктивного об'єкта при АНПТ в умовах однорідного високопроникного масивного покладу з розвинутими вертикальними розломами та тріщинами повинно здійснюватися до глибини залягання зони інтенсивного поглинання бурового розчину;

-при послідовному бурінні кількох свердловин з одного куща і затримці восвоєнні продуктивних об'єктівдо закінчення будівництва запланованих свердловин технологія створення конструкції відкритого вибою повинна передбачати

виключення довготривалої дії бурового розчину на продуктивний пласт для максимального збереження його колекторських властивостей;

-технологія створення конструкції відкритого вибою свердловини повинна забезпечувати виконання без ускладнень наступних операцій: спуск компоновок експлуатаційної і потайної колон з встановленими на них пристроями; закріплення колони в привибійній зоні, якісне відкриття пласта і сучасні способи освоєння; штучні дії на привибійну зону з метою інтенсифікації притоку; здійснення ремонтноізоляційних робіт.

Технологія створення конструкцій відкритого вибою свердловини зводиться до наступного:

-при створенні конструкції вибою (рис. 3.1,6) до покрівлі продуктивного пласта спускають, а потім цементують експлуатаційну колону; здійснюють відкриття

застосовують спеціальні бурові розчини або газоподібні агенти:

58

аерованібуровірозчини, піни, азот, природний газабо повітря в режимі туману, які не забруднюють пласт;

-спочатку бурять свердловину до покрівлі продуктивного об'єкта; на основі геолого-геофізичних досліджень визначають глибинуспускуексплуатаційної колони і місце розташування її башмака з врахуванням необхідності його установлення проти стійких непроникних відкладів;

-стовбур свердловини перекривають експлуатаційною

колоною; при gradPпл < 0,1МПа/10м і наявності

близькорозташованих до продуктивного пласта напірних горизонтів для виключення можливих перетоків флюїдів на колоні установлюють елементи колонної і заколонної оснастки, що підвищують якість роз'єднання пластів, і заколонний пакер типу ПДМ для манжетного цементування експлуатаційної колони або типу ПГП і ППГ для герметизації кільцевого простору біля її башмака;

-здійснюють відкриття продуктивних відкладів з використанням бурового розчину з густиною, яка відповідає умовам “Єдиних технічних правил ведення робіт при будівництві свердловин на нафтових, газових і газоконденсатних родовищах”; обважнення бурового розчину здійснюється кислоторозчинними обважнювачами; при густині розчину до 1300 кг/м3 застосовують крейду; більше обважнення забезпечують крейдою і баритом або лише сидеритом;

-у випадку проведення робіт в тріщинному колекторі з аномально-низьким пластовим тиском після виникнення поглинання свердловину переводять на воду, аеровану рідину абопіннусистему; поглиблюютьвибійна30 – 50 м; здійснюють випробуваннявідкритихвідкладіввипробовувачемпластів; при наявності притоку флюїду свердловину готують до освоєння і випробування за прийнятою технологією; при відсутності притоку свердловину дальше поглиблюють на 30 – 50 м і

59

повторно проводять дослідження продуктивного об’єкта випробовувачем пластів; такі роботи виконують до отримання об’єктивної достовірної інформації;

-оптимальну депресію на пласт визначають за результатами дослідження сведловини на різних режимах;

-при використанні для відкриття пластів бурових розчинів з кислоторозчинними наповнювачами для інтенсифікації притоку здійснюється обробка всього продуктивного об'єкта розчином соляноїкислоти12-21% концентрації.

Технологія створення конструкції вибою, зображеної на рис. 3.1, г, така ж сама, як і для конструкції, описаної вище. Додатковою операцією при її створенні є перекриття нестійкого порово-тріщинного колектора потайною колоною-фільтром. Попередження обвалювання стінок свердловини і зашламлення відкритогостовбурадосягаютьсявстановленнямзаколоннихпакерів конструкції ВНДІБТ, що розміщуються в неперфорованій частині потайної колони біля покрівлі продуктивного пласта, а також в башмаку експлуатаційної колони. При цьому послідовність технологічнихопераційпристворенніконструкціївибою(рис. 3.1, г) така. Виконують роботи по закінченню свердловини бурінням. Проводять комплекс геофізичних досліджень, включаючи: кавернометрію, визначають інтервал залягання продуктивного об'єкта і здійснюють гідромоніторне розширення стовбура в указаному інтервалі. Розширення здійснюють гідромоторним перфоратором, обладнанимчотирманасадкамиздіаметром6 ммпри такій витраті рідини, що забезпечує перепад тиску на насадці не менше10 МПа. Швидкістьподачіінструментувитримуєтьсявмежах від3 до4 м/годприйогообертаннінапершійшвидкості. Розчиндля запобіганнязабиттянасадкиперфоратораретельночиститься.

За даними кавернометрії визначають ступінь руйнування стінок свердловини, після чого робиться висновок про необхідний виглядконструкціївідкритоговибою. Вінвизначаєтьсявзалежності від таких умов: 1) стовбур стійкий і руйнуванню не піддається - свердловинузалишаютьвідкритою(рис, 3.1, б); 2) стовбурнестійкий,

60

слабоущільнені пропластки добре виділяються - свердловину закінчують зі спуском у відкритий стовбур незацементованої потайної колони-фільтра, яка обладнана пакерами, що розміщені проти стійкої нерозширеної частини стовбура. Потайну колону виконують або неперфорованою, або в вигляді фільтра. Потайну колону-фільтробладнуютьабокруглимиотворамидіаметром10 мм з розрахунку 20 отворів на 1 погонний метр, або щілинами. В щілинному фільтрі на 1 погонний метр труби прорізується 8 щілин довжиною100-150 ммішириною3-5 ммкожна, якірозміщуютьсяпо колу з кутом зміщення 120° .Отвори і щілини розміщуються не ближче 0,6 мм від різьбових з'єднань колони. Нижню частину потайної колони-фільтра обладнують муфтою з нарізаними зубами, які армуються твердим сплавом, що забезпечує їх впровадження в вибій і фіксацію потайної колони при відкручуванні бурильного інструменту.

Неперфорованупотайнуколонувверхнійчастиніобладнують пакером типу ПМП, а в нижній - башмачним патрубком з направляючим корком. У випадку, коли башмак експлуатаційної колонивіддаленийвідпокрівліпродуктивногопластабільшеніжна 25 м, а покрівля пласта складена нестійкими відкладами, потайну колону обладнують другим пакером типу ПМП, який розміщується нижчеінтервалузаляганнянестійкихпорід.

Здійснюється розпакерування пакерів в свердловині, відкручується і піднімається бурильний інструмент, перфорується потайнаколонаперфораторамитипівПНКТ-73, ПНКТ-89, ПР-54 або ПР-43 при депресії на пласт, що конкретно визначається для свердловини.

Виконуються роботи по виклику притоку, освоєнню і дослідженнюсвердловин.

При створенні конструкції вибою за рис. 3.1, в при gradPпл 0,1МПа/10м, Кп≥0,1 мкм2 абоКтр≥0,01 мкм2відкриття

продуктивного горизонту здійснюється спільно з вищележачими відкладами, не застосовуючи спеціальних розчинів. Експлуатаційну

61

колону спускають до вибою, обладнуючи її в інтервалі пластаколектора фільтром з отворами або щілинами, а над фільтром встановлюєтьсяпакертипуПДМіелементизаколонногооснащення. Остання труба перед пакером обладнується чавунною заглушкою абовтрубізаздалегідьустановлюютьцементнийкорок. Цементують свердловину з підніманням тампонажного розчину в інтервалі від місця установки пакера до проектної відмітки. Розбурюється цементний корок, упорне кільце “стоп”, цементний стакан і заглушку.

3) Конструкціївибоюзмішаноготипу.

-Встановлюється її відповідність умовам залягання і експлуатаціїпродуктивногооб’єкта;

-оцінюєтьсястійкістьпорідпривибійноїзонипласта;

-при стійкому колекторі застосовують конструкцію вибою, зображенунарис. 3.1, д, апринестійкомуколекторі– на рис. 3.1, е.

Технологія створення конструкції вибою змішаного типу

зводитьсядонаступного. Свердловинубурятьдопроектноїглибини з відкриттям всієї товщини продуктивного об'єкта. Експлуатаційну колонуспускаютьдоглибини, яказабезпечуєперекриттятаізоляцію близькорозташованихбіляпокрівлі пласта напірнихоб'єктів, газової шапкиабоверхньоїнестійкоїчастинипродуктивнихвідкладів. Після цементування колони її перфорацію здійснюють в інтервалі високопродуктивної частини об'єкта, а перед викликом притоку в випадку необхідності виконують обробку привибійної зони пласта. На відміну від конструкції вибою, зображеної на рис. 3.1, д, в конструкції (рис. 3.1, е) відкритий вибій, який представлений нестійкими колекторами тріщинного або гранулярного типів, перекриваютьпотайноюколоною-фільтром.

4)Конструкціївибоюдляпопередженнявиносупіску.

-Встановлюється відповідність умов залягання і експлуатації продуктивного об’єкта;

-визначається середній фракційний склад пластового

тиску;

62