Презентация - Способы заканчивания скважины

Лекция 3. Способы заканчивания скважины
Преподаватель: к.т.н., доцент ОНД ИШПР Ковалев Артем Владимирович

КОНСТРУКЦИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО ЗАБОЯ
Определение: совокупность элементов системы скважина – крепь в интервале продуктивного пласта, которые обеспечивают: устойчивость ствола скважины; разобщение проницаемых пластов; проведение технико-технологических воздействий на пласт; ремонтно-изоляционные работы; продолжительную эксплуатацию скважин с оптимальным дебитом. Конструкция эксплуатационного забоя должна: обеспечивать наилучшие условия дренирования продуктивного пласта; обеспечивать длительную безводную добычу; изолировать продуктивный пласт от близлежащих проницаемых горизонтов; защищать продуктивный пласт от вредного влияния тампонажного раствора при цементировании или снижать это влияние.

КОНСТРУКЦИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО ЗАБОЯ
В основу выбора конструкции скважины положены четыре основных разновидности объекта эксплуатации:
Особенности коллектора.Характерные конструкции забоя
Коллектор однородный, прочный. Близко расположенных водонапорных и газоносных горизонтов нет. Подошвенные воды отсутствуют..С открытым забоем
Коллектор однородный, прочный. В кровле пласта — газовая шапка или близко расположенные напорные объекты..Смешанного типа
Коллектор неоднородный..С закрытым забоем
Коллектор слабосцементированный, гранулярный, большой пористости и проницаемости, с нормальным или низким пластовым давлением. При его эксплуатации имеет место разрушение пласта и вынос песка из скважины..Для предупреждения выноса песка

КОНСТРУКЦИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО ЗАБОЯ
а, б, в - конструкции с открытым забоем; г, д - конструкции забоев смешанного типа; е - конструкция с закрытым забоем; ж, з - конструкции забоя для предотвращения выноса песка (установлены забойные фильтры или призабойная зона закреплена проницаемым тампонажным материалом).

СПОСОБЫ ЗАКАНЧИВАНИЯ СКВАЖИН
Под способом заканчивания скважин понимают совокупность двух факторов:
1. Состояние ствола скважины при вскрытии продуктивного горизонта (закрытый / обсаженный ствол или открытый / необсаженный ствол) 2. Конструкция скважины в интервале продуктивного пласта (открытый / закрытый / смешанный забой / забой для предупреждения выноса песка)

ЗАКРЫТЫЙ ВЫШЕЛЕЖАЩИЙ ИНТЕРВАЛ СКВАЖИНЫ С ОТКРЫТЫМ ИНТЕРВАЛОМ ПРОДУКТИВНОГО ПЛАСТА
Технология сооружения: скважина бурится до кровли продуктивного горизонта; в скважину спускается колонна обсадных труб; затрубное пространство цементируется; вскрытие продуктивного горизонта производится долотом меньшего диаметра; ствол скважины остается открытым в интервале продуктивного горизонта.
Недостатки: фильтрационная корка на стенках ствола будет снижать продуктивность скважины; присутствует вероятность обвала стенок скважины; отсутствует возможность раздельной эксплуатации нескольких пластов; ограниченная область применения.
Преимущества: небольшие затраты, простота конструкции (особенно для длинных интервалов); отсутствует загрязнение продуктивного пласта тампонажными материалами; радиальный приток жидкости в скважину (360 град.); хороший доступ к трещинам в продуктивном пласте.

ОТКРЫТЫЙ ВЫШЕЛЕЖАЩИЙ ИНТЕРВАЛ СКВАЖИНЫ С ОТКРЫТЫМ ИНТЕРВАЛОМ ПРОДУКТИВНОГО ПЛАСТА И ФИЛЬТРОМ
Применяется при аномально высоких пластовых давлениях при высокой проницаемости коллектора.
Технология сооружения: скважина бурится до подошвы продуктивного горизонта; в скважину спускается колонна обсадных труб, перфорированная в интервале продуктивного горизонта; цементирование затрубного пространства производится в интервале выше продуктивного горизонта.
Преимущества: исключается загрязнение продуктивного пласта за счёт действия цементного раствора; предотвращение обрушения стенок скважины по сравнению с открытым необсаженным забоем; до определенной степени предотвращается вынос песка из скважины.
Недостатки: усложняется схема цементирования вышележащего интервала; способ возможен только для однородной однопластовой залежи.

ЗАКРЫТЫЙ ВЫШЕЛЕЖАЩИЙ ИНТЕРВАЛ СКВАЖИНЫ С ХВОСТОВИКОМ-ФИЛЬТРОМ В ИНТЕРВАЛЕ ПРОДУКТИВНОГО ПЛАСТА
Применяется при неустойчивом коллекторе.
Технология сооружения: скважина бурится до кровли продуктивного горизонта; спускается обсадная колонна; цементируется затрубное пространство; вскрывается продуктивный горизонт долотом меньшего диаметра; спускается хвостовик–фильтр без цементирования.
Недостатки: усложняется конструкция скважины; необходимо удалять глинистую корку; изоляция различных зон минимальна; ограниченная область применения.
Преимущества: исключается загрязнение за счёт действия цементного раствора; предотвращение обрушения стенок скважины; до определенной степени предотвращается вынос песка из скважины.

ОТКРЫТЫЙ ВЫШЕЛЕЖАЩИЙ ИНТЕРВАЛ СКВАЖИНЫ С ЗАКРЫТЫМ ИНТЕРВАЛОМ ПРОДУКТИВНОГО ПЛАСТА
Применяется при нормальном и аномально высоком пластовом давлении.
Технология сооружения: скважина пробуривается на 40-50 метров ниже подошвы продуктивного горизонта; спускается обсадная колонна; затрубное пространство цементируется; производится перфорация интервала.
Преимущества: простота конструкции скважины; простота способа цементирования; возможность селективного (раздельного) опробования и эксплуатации продуктивных горизонтов.
Недостатки: наибольшая степень загрязненности; Несовершенство по характеру вскрытия.

ОТКРЫТЫЙ ВЫШЕЛЕЖАЩИЙ ИНТЕРВАЛ СКВАЖИНЫ С ЗАКРЫТЫМ ИНТЕРВАЛОМ ПРОДУКТИВНОГО ПЛАСТА
Снижение продуктивности скважин при цементировании скважин связано с проникновением фильтрата тампонажного раствора в поры коллекторов, цементированием микро- и макротрещин пластов, служащих каналами фильтрации, увеличением фильтрационных сопротивлений в призабойной зоне за счет наличия цементного кольца. Так на Коробовском месторождении произведена оценка эффективности скважин, находящихся в одинаковых геологических условиях, работающих с открытым и закрытым забоем. Установлено, что коэффициент продуктивности у скважин с открытым забоем в 7-12 раз выше. Увеличение продуктивности скважины повышает выработку запасов на отдельных участках и нефтеотдачу залежи в целом.

ЗАКРЫТЫЙ ВЫШЕЛЕЖАЩИЙ ИНТЕРВАЛ СКВАЖИНЫ С ЦЕМЕНТИРУЕМЫМ ХВОСТОВИКОМ В ИНТЕРВАЛЕ ПРОДУКТИВНОГО ПЛАСТА
Технология сооружения: скважина бурится до кровли продуктивного горизонта; спускается и цементируется обсадная колонна; вскрытие продуктивного горизонта идёт долотом меньшего диаметра; спускается хвостовик; затрубное пространство хвостовика цементируется на всю длину; проводится перфорация и испытание.
Преимущества: возможность селективного опробования и эксплуатации продуктивных горизонтов; возможность многозабойного заканчивания скважины; можно использовать при неустойчивом коллекторе (палезойские отложения).
Недостатки: усложняется конструкция скважины; усложняется схема цементирования; уменьшается диаметр скважины в интервале продуктивного пласта.

КОНСТРУКЦИИ ДЛЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ВЫНОСА ПЕСКА
Пескопроявление – поступление в скважину песка при ее эксплуатации, обусловленное нарушением целостности призабойной зоны.

КОНСТРУКЦИЯ ДЛЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ВЫНОСА ПЕСКА
Механический метод – метод, включающий в себя применение противопесочных фильтров различной конструкции: Гравийно-намывные; Каркасно-гравийные; Многослойные сетчатые; Гравийно-набивные и т.д. В качестве противопесочных фильтров применяют: Блочные скважинные фильтры – трубы с щелевыми отверстиями, на которые может быть намотана проволока. Блочные набивные фильтры – фильтры, которые заполняются песком или другим материалом на поверхности. Основным условием их применимости является нецелесообразность применения более дорогих технологий, как например химическая обработка, в коллекторах, имеющих слабый или умеренный вынос песка без пересыпания забоя.

КОНСТРУКЦИЯ ДЛЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ВЫНОСА ПЕСКА
Противопесочные фильтры

КОНСТРУКЦИЯ ДЛЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ВЫНОСА ПЕСКА
Гравийные набивные фильтры наполняются путем заполнения затрубного пространства в интервале залегания продуктивного пласта. На сегодняшний день технология применяется достаточно редко.
Недостаток: с течением времени гравий уплотняется, его высота в затрубном пространстве уменьшается, что может привести к свободному проникновению песка в трубное пространство. Также этот метод не предотвращает разрушение коллектора и имеет высокую трудоемкость ремонтных работ.
Внутренний (набивной) гравийный фильтр

КОНСТРУКЦИЯ ДЛЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ВЫНОСА ПЕСКА
Гравийный фильтр с ГРП

КОНСТРУКЦИЯ ДЛЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ВЫНОСА ПЕСКА
Физико-химический метод – метод, основанный на сочетании физических и химических методов. Сюда включается: Закрепление коллектора путем коксования нефти в призабойной зоне: получение кокса в пласте в качестве вяжущего материала за счет продолжительного окисления в призабойной зоне горячим воздухом; Гидравлический разрыв пласта (ГРП) с использованием RCP-проппанта: проппант покрыт формальдегидными смолами, которые склеиваются при повышении давления или температуры. Получаемый экран проницаем для флюидов, но предотвращает вынос песка.

КОНСТРУКЦИЯ ДЛЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ВЫНОСА ПЕСКА
Химический метод – метод, основанный на искусственном закреплении призабойной зоны пласта смолами и цементами, формирующими проницаемый тампонажный камень, который будет выполнять в дальнейшем роль фильтра.
Наиболее распространенным компонентом проницаемых тампонажных материалов является портландцемент, обусловлено это тем, что он является одним из самых дешевых и доступных вяжущих. Также для укрепления породы используются химические составы на основе смол, в том числе в составе песчаных фильтров. После прокачки состава производится обработка забоя (кислотная обработка, прокачка воды / нефти, фрезерование), результатом которой является проницаемый для флюида экран, предотвращающий вынос песка в скважину.