Конечная цель строительства скважины на нефть или газ (поисковой, разведочной или эксплуатационной) — достижение нефтегазовой залежи в недрах земли, вскрытие ее и получение притока (кратковременного или длительного) пластового флюида. Все работы на этом завершающем этапе объединяются под единым термином "заканчивание скважин".
С точки зрения реализации конечных целей скважина на нефть и газ представляет собой сложное гидротехническое сооружение, предназначенное для создания надежной гидродинамической связи с продуктивны мм пластом (дренирование его) и отбора пластового флюида. Надежность скважины как гидротехнического сооружения зависит от качества вскрытия продуктивного горизонта, правильности разработки конструкции скважины для интервала продуктивного горизонта и качества изоляции этого интервала. Заканчивание скважины — наиболее ответственный этап ее строительства, от качества выполнения которого зависят результаты исследования продуктивного пласта и последующая производительность скважины.
Заканчивание скважины включает следующие основные виды работ: вскрытие продуктивного горизонта, конструктивное оформление ствола скважины в интервале продуктивного горизонта и изоляция его от соседних интервалов с водоносными и проницаемыми пластами, создание гидродинамической связи продуктивного горизонта со скважиной, исследование продуктивных пластов, освоение продуктивных пластов с промышленными запасами.
Вскрытие продуктивного пласта (разведуемого или эксплуатационного объекта) — это процесс заглубления ствола скважины в продуктивный пласт на полную его мощность или частично. Процесс бурения в продуктивном пласте имеет определенную специфику. Она состоит в том, что при вскрытии большое значение приобретают физико-химические процессы, которые происходят в окрестностях ствола скважины и приводят к образованию призабойной зоны пласта. Приза-бойной зоной пласта называется некоторый его объем, распространяющийся от стенок ствола скважины в глубь пласта и подверженный при вскрытии действию процессов, нарушающих первоначальное механическое и физико-химическое состояние горной породы — коллектора и содержащейся в нем подвижной (жидкой или газообразной) фазы.
Основная задача при вскрытии пласта состоит в том, чтобы не допустить существенного нарушения естественных свойств и состояния горной породы — коллектора и правильно задать величину заглубления в пласт. Ее устанавливают в зависимости от положения водонефтяного контакта, близости подошвенных вод и т.п. При бурении в продуктивной толще должна быть обеспечена такая глубина вскрытия, которая гарантировала бы длительную безводную эксплуатацию скважины и минимальные в данных условиях гидравлические сопротивления при поступлении нефти или газа в скважину.
В благоприятных условиях рекомендуется вскрывать продуктивный пласт на полную его мощность. В этом случае приток пластового флюида в ствол скважины происходит по радиальному направлению, и скважина является гидродинамически совершенной. Если скважина вскрывает пласт не на всю мощность, то по степени вскрытия она гидродинамически несовершенна. Скважина может быть несовершенной и по характеру вскрытия пласта, когда приток пластового флюида концентрируется по немногочисленным отверстиям в обсадной колонне.
Качество вскрытия продуктивного пласта оценивается по нескольким показателям Основные из них следующие:
степень нарушения первоначального состояния горной породы — коллектора; в конечном итоге она может быть охарактеризована показателем относительной производительности
где qф— фактический дебит скважины, м /сут; qт — теоретический дебит скважины из коллектора в первоначальном состоянии, м3/сут;
степень использования вскрытой стволом скважины мощности пласта; показателем является коэффициент использования вскрытой мощности продуктивного пласта
где mp и mn — работающая и вскрытая мощности пласта;
надежность изоляции интервала продуктивного пласта и разобщения пластов по стволу скважины; косвенный показатель надежности изоляции — отсутствие межколонных проявлений, заколонных перетоков и т.п.;
объем и достоверность первичных данных, получаемых при вскрытии продуктивного пласта и его последующем исследовании.
В зависимости от пластового давления, литологического состава горной породы-коллектора, ее устойчивости в стенках ствола скважины, степени насыщенности продуктивного пласта и т.п. вскрывать его можно по различным принципиальным схемам.
По одной из распространенных схем вскрытия продуктивный пласт перекрывают обсадной колонной и затем проводят работы по восстановлению гидродинамической связи продуктивного пласта со скважиной. Для этого в заранее намеченном интервале против продуктивного пласта обсадную колонну перфорируют, т.е. в обсадных трубах и цементном кольце за ними тем или иным способом пробивают отверстия, создавая каналы, которые позволяют пластовому флюиду поступать в скважину.
Имеется несколько способов перфорации обсадной колонны: пулевая, торпедная, кумулятивная, пескоструйная.
После вскрытия продуктивного пласта и проведения работ по изоляции его от смежных интервалов приступают к его исследованию. Исследования в нефтяных и газовых скважинах проводят с целью выявления перспективных нефтегазоносных пластов и определения их основных характеристик. По цели и объему получаемой информации исследования продуктивного пласта в скважине принято подразделять на испытание и опробование. Под испытанием понимается комплекс исследовательских работ в скважине, которые проводят для выявления газонефтенасыщения пласта, получения пробы пластового флюида, измерения пластового давления,
определения основных гидродинамических параметров пласта и получения исходных данных для первоначальной оценки коллекторских свойств исследуемого объекта.
Опробование — это комплекс исследовательских работ в скважине, проводимых дя отбора пробы пластового флюида и ориентировочного определения дебита.
Скважина, оборудованная в зоне продуктивного пласта в соответствии с требованиями его эксплуатации и показавшая положительные результаты при испытании, лежит освоению. Под освоением скважины понимается комплекс работ по вызову длительного притока пластового флюида в скважину вплоть до установившегося промышленного режима работы на оптимальном уровне. Освоение скважины проводят для подготовки ее к сдаче в эксплуатацию или к консервации на некоторый период. На этапе освоения для повышения показателей работы пласта и обеспечения промышленного притока применяют (порознь или в комбинации) различные методы воздействия на пласт: физические, механические, химические.
Вызов притока пластового флюида в скважину достигается снижением гидростатического давления столба жидкости в скважине и созданием депрессии, при которой противодавление в скважине становится ниже пластового давления. Приток пластового флюида в скважину происходит под воздействием энергии пласта.
Вызов притока из продуктивных пластов с высоким пластовым давлением легко достигается в результате замещения бурового раствора в скважине жидкостью с меньшей плотностью, чаще всего водой или нефтью. Для замещения бурового раствора в скважине с оборудованным фонтанной арматурой устьем спускают колонну насосно-компрессорных труб; нижний ее конец должен располагаться у кровли продуктивного пласта. Замещающая жидкость (вода, нефть) подается буровым насосом в межтрубное пространство, а буровой раствор вытесняется по колонне насосно-компрессорных труб.
Как только депрессия на пласт вызовет его проявление, начнется приток в скважину с быстро нарастающей интенсивностью. В этот начальный момент необходимо принять меры по ограничению притока, чтобы стремительное движение пластовой жидкости в коллекторе низкой механической прочности не вызвало его разрушения и выноса значительного количества твердых частиц в ствол скважины. Накопление твердых частиц в скважине может привести к образованию пробок и прихвату насосно-компрессорных труб.
Весьма распространен вызов притока с помощью компрессора. В этом случае плотность бурового раствора снижают закачкой в него воздуха или газа. Иногда вначале в скважину подают аэрированную воду и затем переходят к закачке воздуха или газа.
В поисковых скважинах приток пластового флюида чаще вызывают снижением уровня бурового раствора в скважине. Откачивать буровой раствор из скважины можно эрлифтом, погружным насосом, с помощью желонки на канате (тартание) или сваба (своеобразного поршня), спускаемого в колонну насосно-комирессорных труб на канате (свабирова-ние). Продолжительность откачки до возбуждения притока из пласта зависит от состояния пласта, его свойств и в некоторых случаях может затягиваться на длительный срок.
Скважина, давшая стабильный промышленный приток, подлежит передаче в эксплуатацию. В условиях поисково-разведочного бурения, когда еще отсутствует система хранения и транспорта нефти и газа, скважины с промышленным притоком консервируют заливкой глинистым раствором повышенной вязкости до ввода в эксплуатацию после обустройства нефтегазодобывающего предприятия.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему