Каталог

Помощь

Корзина

Методы вскрытия продуктивных горизонтов

Оригинальный документ?

Методы вскрытия продуктивных горизонтов.

Сущность их, преимущества, не достатка и область применения.

 

Метод вскрытия определяется главным образом особенностями продуктивных пластов. К которым относятся пластовое давление, наличие пропластковых и подошвенных вод, прочность пород. Слагающих пласт, тип коллекторов (гранулярный, трещиноватый и др.)

При нормальных ( гидростатических) и повышенных давлениях эксплуатационную колонну цементируют через башмак.

 При пониженном пластовом давлений, отсутствии пропластковых и подошвенных вод и достаточной прочности пород пласта в некоторых случаях после вскрытия объекта эксплуатацинную колонну, имеющую фильтр против продуктивных горизонтов, цементируют через боковые отверстия, расположенные над кровлей этих горизонтов ( так называемые манжетное цементирование), или «обратным» цементированием.

В рассматриваемых случаях вскрытие продуктивных пластов возможно только при условии предварительного перекрытия всего разреза до их кровли промежуточной обсадной колонной. Буровой раствор проектируется специально для вскрытия пласта. Если породы продуктивных горизонтов устойчивы, скважины могут эксплуатироваться и без креплений обсадной колонной.

Эффективность разработки нефтяных и газовых месторождении во многом определяется состоянием призабойной зоны скважин в период закачивания.

В результате физико-химического и механического воздействия  при закачивании скважин изменяются коллеторские свойства пород в призабойной зоне.

 Физико-химическое воздействие на призабойную зону обусловлено взаимодействием флюида пласта и фильтрата бурового и цементного растворов, а также действием адсорбционных, капиллярных и диффузионно-осмотических сил.

 Физико-механическое воздействие на продуктивны горизонт оказывает следующие факторы:

разгрузка горного массива в результате разбуривания пласта;

Изменяющееся противодавление столба бурового раствора (в последствии изменяющееся давление столба цементного раствора);

Фильтрация фильтрата бурового раствора ( и цементного);

Изменяющийся температурный режим в скважине;

Гидродинамическое и механическое воздействие на породы в разбуриваемом пласте движущимся инструментом:

Гидродинамические эффекты (гидроудары, понижение давление и др.) в стволе и призабойной зоне в процессе цементирования и освоения скважины и др.

Качественное вскрытие продуктивного пласта включает большой круг вопросов, хотя до настоящего времени понимается довольно ограниченно – главным образом уделяется внимание буровым растворам, минимального снижающим проницаемость призабойной зоны. Это наиболее доступный для изменение фактор – обработка буровых ( позднее тампонажных) растворов с целью снизить или довести даже до нулевого значения  водоотдачу буровых ( и цементных) растворов.

Методы вскрытия продуктивных отложения для эффективного сохранения коллекторских свойств продуктивных горизонтов должны отвечать ряду основных требований;

Формировать в проницаемых стенках ствола гидроизолирующий слой, фильтрационные и прочностные характеристики которого практически исключают гидравлическую связь всех вскрываемых бурением пластов со скважиной как при положительных, так и при отрицательных забойных дифференциальных давлениях, изменяющихся в технологически допустимых пределах;

Обеспечивать долговременную изоляцию непродуктивных горизонтов на стадии подготовки ствола к креплений:

Создавать условия для эффективного восстановления гидравлической связи нефтегазовых пластов со скважиной на стадиях освоения и эксплуатации.

 На основании изложенного можно обосновывать следующие показатели сравнительной оценки качества вскрытия продуктивных отложений:

1) коэффициент полной приемистости интервала продуктивных отложений;

2) градиент давления испытания ствола на гидромеханическую прочность;

3)    максимальные дифференциальные забойные давления при вскрытии продуктивных отложений;

4)  сравнительные геолого- физические характеристики и параметры пластов продуктивных отложении ( толщина пластов и гидроизолирующих перемычек, пластовые давление и температура удельный дебит, коэффициенты продуктивности, гидропроводности, скин-фактор, обводненность продукции);

5) показатели качества разобщения продуктивных горизонтов в заколонном пространстве от водоносных пластов ( однородность цементного камня по плотности и сплошность по высоте, отсутствие или наличие заколонных перетоков, притока чуждых пластовых флюидов к фильтру скважины).

Указанные показатели обеспечивают получение корректных сравнительных оценок качества вскрытия продуктивных отложений на основе сопоставимости геолого–технических условий заканчивания, освоение и эксплуатации скважин и учета влияния технологических факторов на коллекторские свойства при забойной и удаленной зон нефтегазовых пластов.

При вскрытии продуктивного горизонта следует примеменять высокачественный буровой раствор, имеющий минимальную водоотдачу, или буровой растворы науглеводородной основе. В конечном счете должно быть обеспечено вскрытие продуктивного горизонта, гарантирующее длительную безводную эксплуатацию скважин и максимальное облегчение притока нефти к забою. При вскрытии продуктивных горизонтов с низким пластовым давлением особенно тщательно следует выбирать буровой раствор, поскольку может происходить интенсивное поглощение бурового раствора пластом, сопровождающееся оттеснением нефти от забоя скважин и значительным ухудшением фильтроционных свойств пород призабойной зоны. Для вскрытия продуктивных горизонтов с низким пластовым давлением применяют специальные буровые растворы на нефтяной основе, эмульсионные буровые растворы, глинистые растворы с добавками поверхностно – активных веществ, аэрированные жидкости и др.

 В скважинах с высоким пластовым давлением должно осуществляться полное вскрытие пласта со всеми мерами предосторожности, последующим спуском эксплуатационной колонны со сплошной цементировкой и простреливанием отверстий против продуктивных горизонтов.

Решением проблемы качества строительства скважин сдерживается в первую очередь следующими факторами.

1) Отсутствуют обоснованные методы оценки и управления качеством. Действительно, критерию обоснованности –наличию взаимно однозначного соответствия между результатами оценки качества и получаемым полезным эффектом – не удовлетворяет ни одна из известных методик. А если нет обоснованных методов оценки качества, то нет и обоснованного управление качеством.

2) Регламенты и проекты на строительство скважин составляются без учета требований к качеству скважин, без обоснования условий, при которых они будут выполнять свое назначение. Например, в проектах отсутствуют оценка качества технологи вскрытия пласта и освоение скважины, обоснование допустимых нагрузок  на крепь, т.е. уже на стадии проектирования закладываются все предпосылки некачественного строительства скважин.

 3) При действующем экономическом механизме отсутствуют заинтересованность буровых предприятий в повышении качества, во внедрении новых технических и технологических средств. Буровым предприятиям выгодно ускорение и снижение фактической себестоимости строительства скважин по сравнению с проектными нормативами даже в ущерб качеству, лишь бы был достигнут его минимальный уровень, необходимо для сдачи скважин.

 4) Буровые предприятия недостаточно оснащены необходимыми техническими средствами, материалами, оборудованием, устройствами контроля, программами и т.д.

 Успешное решение проблемы качества требуют комплексного подхода, т.е. реализации широкого комплекса взаимоувязанных, разработанных на единой методической основе организационных, экономических и технических мероприятий.

Технология вскрытия продуктивного пласта в процессе бурения практически не отличается от технологии бурения всего ствола скважины, поэтому. Как правило, физико–механические свойства продуктивного пласта не учитывают. Исключение составляет выбор типа бурового раствора (но не во всех случаях). Кроме ухудшения естественного состояния продуктивного пласта за счет проникновения фильтрата бурового раствора и в некоторых случаях твердой фазы на скорость бурения влияет ряд технологических  факторов, определяемых буровым  раствором; плотность, вязкость, показатели фильтрации. Содержании и состав твердой фазы. Эти показатели могут способствовать увеличению механической скорости проходки (фильтрация) и одновременно снижать проницаемость призабойной зоны или способствовать уменьшению скорости проходки и улучшать состояние призабойной зоны. Вместе с тем основные показатели технологических свойств буровых растворов взаимосвязаны.

  Наиболее влияние  на механическую скорость проходки оказывают плотность и твердая фаза бурового раствора. Воздействие вязкости менее существенно. Отмечено также сильное влияние показателя фильтрации.

В бурении предъявляются повышенные требование к выбору бурового раствора. В первую очередь с позиции предупреждения осложнений и аварий, затем учитывают обеспечение наилучших показателей работы породоразрушающего инструмента и, к сожалению, очень редко уделяет внимание максимальной возможности сохранение естественного состояние продуктивного объекта.

                  Рисунок - Качественная зависимость относительной механической скорости

Рисунок - Качественная зависимость относительной механической скорости проходки от показателей свойств бурового раствора

 

Вскрытие продуктивного пласта включает большой круг вопросов, хотя до настоящего времени понимается довольно ограниченно – главным образом уделяется внимание буровым растворам, минимально снижающим проницаемостью призабойной зоны. Это наиболее доступный для изменения фактор – обработка буровых ( цементных) растворов.

 При бурении в продуктивном коллекторе в связи с нарушением напряженного состояния пород в приствольной  зоне, проникновением фильтрата бурового  ( и цементного)  раствора в пласт. Взаимодействием с пластовой газожидкостной смесью и горной породой происходят сложные физико- химические процессы. Фильтрат проникая в продуктивный пласт, резко уменьшает проницаемость последнего для нефти и газа, что приводит к ряду необратимых процессов. Частично проникает в пласт и твердая фаза буровых растворов; при гидроразрывах пластов значительное количество бурового раствора поступает в пласт, блокируя продвижение флюида к скважине.